KR20000006477A - Positive photosensitive resin composition - Google Patents
Positive photosensitive resin composition Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000006477A KR20000006477A KR1019990024279A KR19990024279A KR20000006477A KR 20000006477 A KR20000006477 A KR 20000006477A KR 1019990024279 A KR1019990024279 A KR 1019990024279A KR 19990024279 A KR19990024279 A KR 19990024279A KR 20000006477 A KR20000006477 A KR 20000006477A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- polymer
- acid
- resin composition
- photosensitive resin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
- Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
- Y10S430/106—Binder containing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체, 예를 들면, IC의 반도체 제조, 액정, 서멀헤드 등을 위한 회로판의 제조 및 또 다른 광제작공정에 사용하기 위한 포지티브 감광성수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 예를 들면, 원자외선, X-선, 또는 전자선 등의 단파장에너지선을 사용하고, 특히, ArF엑시머레이저를 사용하기 위한 반도체 미세공정에 사용하기에 적합한 포지티브 감광성수지 조성물에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to positive photosensitive resin compositions for use in semiconductors, for example in the manufacture of semiconductors for ICs, in the manufacture of circuit boards for liquid crystals, thermal heads and the like, and in other photofabrication processes. More specifically, the present invention is a positive photosensitive resin composition suitable for use in semiconductor microprocesses, for example, using short wavelength energy rays such as, for example, far ultraviolet rays, X-rays, or electron beams, and using ArF excimer lasers. It is about.
반도체집적회로에서, 집적도는 최근에 증가하고 있으며, LSI 및 VLSI는 실용화되었다. 이러한 추세로, 집적회로 등의 최소패턴선폭은 서브-하프-미크론영역에 도달하였으며, 더욱 감소하고 있다.In semiconductor integrated circuits, the degree of integration has recently increased, and LSI and VLSI have been put to practical use. With this trend, the minimum pattern line width of the integrated circuit and the like has reached the sub-half-micron region, and is decreasing further.
상기와 같이, 미세패턴 형성을 위한 포토리소그래피의 필요조건은 점점 더 증가하고 있다. 더욱 미세한 패턴을 얻기 위한 하나의 공지된 방법은 레지스트패턴 형성의 단파장을 가지는 노광을 사용하는 것이다.As mentioned above, the requirements of photolithography for forming micropatterns are increasing. One known method for obtaining finer patterns is to use an exposure having a short wavelength of resist pattern formation.
예를 들면, 고압수은등으로부터 방출된 i-선(365㎚)이 64메가비트까지의 집적도를 가지는 DRAM제조에 사용되었다. 256메가비트 DRAM을 대량생산하기 위한 공정에서, KrF엑시머레이저광(248㎚)이 i-선 대신에 노광으로서 실질적으로 사용되고있다. 1기가비트 이상의 집적도를 가지는 DRAM 생산에 사용하기 위해서, 단파장을 가지는 노광이 연구되고 있고, ArF엑시머레이저광 (193㎚), F2엑시머레이저광(157㎚), X-레이 및 전자빔의 사용이 효과적이라 생각되어지고 있다[타쿠미 우에노 등의 "Tan-hacho Fotorejisuto Zairyo-ULSI Ni Muketa Bisaikako-(단파장 포토레지스트물질-ULSI를 위한 미세공정)", 부신슈판, 1988].For example, i-rays (365 nm) emitted from high-pressure mercury lamps have been used in DRAM production with integration levels up to 64 megabits. In the process for mass production of 256 megabit DRAM, KrF excimer laser light (248 nm) is substantially used as exposure instead of i-ray. For use in DRAM production with densities of 1 gigabit or more, exposure with short wavelengths has been studied, and the use of ArF excimer laser light (193 nm), F 2 excimer laser light (157 nm), X-rays and electron beams is effective. [Tan-hacho Fotorejisuto Zairyo-ULSI Ni Muketa Bisaikako- (Micro-process for short wavelength photoresist material-ULSI), et al., 1988].
특히, ArF엑시머레이저를 가지는 노광은 차세대 노광기술로서 고려되어지고 있다. 고감도, 고해상도 및 우수한 드라이에칭저항성을 가지는 레지스트의 개발에 대한 요구가 증가되고, ArF엑시머레이저를 가지는 노광에 대해서 적합하다..In particular, exposure having an ArF excimer laser is considered as a next generation exposure technique. There is an increasing demand for the development of resists with high sensitivity, high resolution and excellent dry etching resistance, and is suitable for exposures with ArF excimer lasers.
i-선 및 KrF엑시머레이저광에 노광하기 위해 널리 사용되고 있는 종래의 레지스트 물질은 방향족 중합체를 함유하는 레지스트를 포함함으로서, 드라에에칭에 대한 높은 저항성을 얻는다. 예를 들면, 노보락 레지스트 및 화학증폭형 폴리비닐페놀레지스트가 공지되었다. 그러나, 드라이에칭저항성을 제공하기 위한 목적으로 결합된 방향족으로 상기 레지스트는 ArF엑시머레이저광에 대한 파장영역에서 실질적으로 빛이 없이 투과된다. 이들 종래의 레지스트는 빛으로 레지스트 필름의 바닥층을 조사하기 어려우므로, 만족스러운 단면모양을 가지는 패턴을 얻을 수 없다고 하는 단점이 있다.Conventional resist materials that are widely used for exposure to i-rays and KrF excimer laser light include resists containing aromatic polymers, thereby obtaining high resistance to delaching. For example, novolak resists and chemically amplified polyvinylphenol resists are known. However, with the aromatics combined for the purpose of providing dry etching resistance, the resist is transmitted substantially free of light in the wavelength region for ArF excimer laser light. Since these conventional resists are difficult to irradiate the bottom layer of the resist film with light, there is a disadvantage that a pattern having a satisfactory cross-sectional shape cannot be obtained.
레지스트 투명성과 관련된 문제를 제거하기 위한 하나의 측정으로서 공지된 기술은 예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트)의 방향족고리를 포함하지 않는 지방족 중합체를 사용하는 것이다(see J.Vac. Sci. Technol., B9, 3357(1991)). 그러나, 상기 중합체는 충분한 드라이에칭저항성을 가지는 것을 기대할 수 없으므로, 실용화될 수 없다. 따라서, ArF엑시머레이저로 노광하기 위한 레지스트 물질을 현상하는 데 가장 중요한 문제는 개선된 투명성 및 드라이에칭에 대한 높은 저항성 둘 다를 얻는 것이다.One known technique for eliminating problems associated with resist transparency is to use aliphatic polymers that do not contain, for example, aromatic rings of poly (methylmethacrylate) (see J. Vac. Sci. Technol , B9, 3357 (1991). However, since the polymer cannot be expected to have sufficient dry etching resistance, it cannot be put to practical use. Thus, the most important problem in developing a resist material for exposure with an ArF excimer laser is to obtain both improved transparency and high resistance to dry etching.
이들 환경하에서, 방향족고리 대신에 지환식 탄화수소기를 포함하는 레지스트가 방향족고리를 포함하는 레지스트에 대한 드라이에칭저항성과 동일하고, 193㎚에서 흡수가 감소된다는 것을 Proc. SPIE, 1672,66(1992)에서 기록하였다. 이 기록은 여러 중합체의 사용으로 집중적으로 연구되어지도록 하고 있다.Under these circumstances, it was found that the resists containing alicyclic hydrocarbon groups instead of aromatic rings were the same as the dry etching resistance for resists containing aromatic rings, and the absorption was reduced at 193 nm. SPIE, 1672,66 (1992). This record has been intensively studied with the use of several polymers.
이러한 시도는 레지스트에 대한 지환식 탄화수소기를 가지는 중합체를 적용하기 위해 오래전부터 이루어지고 있다. 예를 들면, 일본국 특개소60-195542, 일본국 특개평 2-59751에는 노르보르넨 중합체류가 기재되어 있고, 일본국 특개평2-146045에는 지환식탄화수소 공격 및 말레산무수물 단위를 가지는 다양한 알칼리 용해성수지가 기재되어 있다.Such attempts have long been made to apply polymers having alicyclic hydrocarbon groups to resists. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-195542 and Japanese Patent Application Laid-open No. 2-59751 describe norbornene polymers, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-146045 discloses various types having alicyclic hydrocarbon attack and maleic anhydride units. Alkali soluble resins are described.
일본국 특개평5-80515에는 노르보르넨과 산분해성기로 보호된 아크릴산에스테르의 공중합체가 기재되어 있다. 일본국 특개평4-39665, 일본국 특개평5-265212, 일본국 특개평5-80515 및 일본국 특개평7-234511호에는 곁사슬에 아다만탄골격을 가지는 공중합체가 기재되어 있다. 일본국 특개평7-252324 및 일본국 특개평9-221526호에는 교차결합된 고리형 탄화수소기를 포함하는 7개 내지 12개의 탄소원자를 가지는 지환식 탄화수소기가 그의 곁사슬에 결합된 중합성 화합물이 기재되어 있다: 상기 지환식탄화수소기의 예는 트리시클로[5.2.1.02.6]데칸디메틸렌, 트리시클로[5.2.1.02.6]데칸디일, 노르보르난디일, 노르보르난디메틸 및 아다만탄디일기를 포함한다. 일본국 특개평7-199467호에는 트리시클로데카닐, 디시클로펜테닐, 디시클로펜테닐록시에틸, 노르보르닐 또는 그의 곁사슬에 결합된 시클로헥실기를 가지는 중합성 화합물이 기재되어 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 5-80515 describes a copolymer of norbornene and an acrylic acid ester protected with an acid-decomposable group. JP-A 4-39665, JP-A 5-265212, JP-A 5-80515, and JP-A 7-234511 disclose copolymers having adamantane skeletons in the side chains. Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-252324 and 9-221526 disclose polymerizable compounds in which an alicyclic hydrocarbon group having 7 to 12 carbon atoms including a crosslinked cyclic hydrocarbon group is bonded to the side chain thereof. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include tricyclo [5.2.1.02.6] decanedimethylene, tricyclo [5.2.1.02.6] decanediyl, norbornanediyl, norbornanedimethyl and adamantanediyl groups. do. Japanese Patent Laid-Open No. 7-199467 discloses a polymerizable compound having a cyclohexyl group bonded to tricyclodecanyl, dicyclopentenyl, dicyclopentenyloxyethyl, norbornyl, or a side chain thereof.
일본국 특개평9-325498호에는 시클로헥산 및 이소보르닐골격을 함유하는 주사슬을 가지는 중합체가 기재되어 있다. 일본국 특개평9-230595, 일본국 특개평9-244247, 일본국 특개평10-10739, WO 97-33198, EP 794458 및 EP 789278호에는 예를 들면. 거기에 결합된 디시클로올레핀의 다양한 시클로올레핀 중 어느 것을 포함하는 주사슬을 가지는 중합체가 기재되어 있다. 일본국 특개평8-82925 및 일본국 특개평9-230597호에는 메틸기 또는 멘틸유도체기를 가지는 네르페노이드 골격을 가지는 화합물에 대해 더 바람직한 것을 기재하였다.Japanese Patent Laid-Open No. 9-325498 describes a polymer having a main chain containing cyclohexane and isobornyl skeleton. Japanese Patent Laid-Open No. 9-230595, Japanese Patent Laid-Open No. 9-244247, Japanese Patent Laid-Open No. 10-10739, WO 97-33198, EP 794458 and EP 789278, for example. There is described a polymer having a main chain comprising any of a variety of cycloolefins of dicycloolefin bound thereto. Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-82925 and Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9-230597 describe more preferable compounds having a nerpenoid skeleton having a methyl group or a menthyl derivative group.
또한 저분자 용해저지제를 첨가하여 해상도를 높이는 기술이 있다. 일본국 특개평8-15865호에는 용해저지제로서 아드로스탄의 t-부틸에스테르의 용도가 기재되어 있고, 일본국 특개평9-265177호에는 노르보르닐, 아다만틸, 데카닐 또는 시클로헥실기 및 거기에 결합된 산분해성기를 포ㅎ마하는 저분자 용해저지제가 기재되어 있다. 용해저지제로서 t-부틸리소콜레이트의 올리고머의 용도가 접착성 및 대비를 증가시키기에 효과적이라는 것이 Proc. SPIE, 3049, 84(1997)에 기록되어 있다.In addition, there is a technique of increasing the resolution by adding a low molecular weight dissolution inhibitor. Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-15865 describes the use of t-butyl ester of astrostan as a dissolution inhibitor, and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-265177 describes norbornyl, adamantyl, decanyl or cyclohex. A low molecular weight dissolution inhibitor is described which foams a practical group and an acid-decomposable group bound thereto. The use of t-butylisocholate oligomers as dissolution inhibitors is effective in increasing adhesion and contrast. SPIE, 3049, 84 (1997).
종래, KrF엑시머 레이저를 사용하기 위한 방향족 중합체를 포함하는 화학적 증폭형 포지티브 레지스트는 예를 들면, Proc. SPIE, 1672,46(1992), Proc. SPIE,2438,551(1995), Proc. SPIE,2438,568(1995), Proc. SPIE,, 1925, 14(1993),J.Photopolym.Sci.Tech., Vol.8.No4, 535(1995), J.Photopolym. Sci. Tech., Vol. 5, No.1,207(1992), J.Photopolym.Sci. Tech., Vol.8, No.4, 561(1995) 및 Jpn. J.Appl. Phys., 33,7023(1994)에 기록된 바와 같은 문제점을 가지고 있다. 노광부터 열처리(PED)까지의 고정 기간이 더 길어지고, 분산체를 생성하는 산 또는 레지스트 표면에 존재하는 산이 대기 중의 염기성 불순물에 의해 불홀성화된다고 하는 문제점이 있다. 결과적으로, 레지스트는 감광성을 감소시키고, 현상을 통해, 프로파일 및 선폭이 불균일한 레지스트 패턴을 제공한다.Conventionally, chemically amplified positive resists comprising aromatic polymers for use with KrF excimer lasers are described, for example, in Proc. SPIE, 1672, 46 (1992), Proc. SPIE, 2438, 551 (1995), Proc. SPIE, 2438, 568 (1995), Proc. SPIE, 1925, 14 (1993), J. Photopolym. Sci. Tech., Vol. 8. No. 4, 535 (1995), J. Photopolym. Sci. Tech., Vol. 5, No. 1,207 (1992), J. Photopolym. Sci. Tech., Vol. 8, No. 4, 561 (1995) and Jpn. J.Appl. Phys., 33,7023 (1994) has the same problem as recorded. The fixed period from exposure to heat treatment (PED) is longer, and there is a problem that the acid present on the surface of the acid or the resist that forms the dispersion is made insoluble by basic impurities in the atmosphere. As a result, the resist reduces photosensitivity and, through development, provides a resist pattern with a non-uniform profile and line width.
상기 문제점을 제거하기 위한 공지된 기술은 방향족 중합체를 포함하는 화학적 증폭형 레지스트에 아민을 첨가하는 것이다. 이 기술은 일본국 특개소 63-149640, 일본국 특개평5-249662, 일본국 특개평5-127369, 일본국 특개평5-289322, 일본국 특개평5-249683, 일본국 특개평289340, 일본국 특개평5-232706, 일본국 특개평5-257282, 일본국 특개평6-242605, 일본국 특개평6-242606, 일본국 특개평6-266100, 일본국 특개평6-266110, 일본국 특개펴6-317902, 일본국 특개평7-120929, 일본국 특개평7-146558, 일본국 특개평7-319163, 일본국 특개평7-508840, 일본국 특개평7-333844, 일본국 특개평7-219217, 일본국 특개평7-92678, 일본국 특개평7-28247, 일본국 특개평8-22120, 일본국 특개평8-110638, 일본국 특개평8-123030, 일본국 특개평9-274312, 일본국 특개평9-166871, 일본국 특개평9-292708, 일본국 특개평9-325496, 일본국 특개평(PCT)7-508840 및 미국특허 제5,525,543호, 제5,629,134호 및 제5,667,938호 등에 기재되었다.A known technique for eliminating this problem is the addition of amines to chemically amplified resists comprising aromatic polymers. This technology is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-149640, Japanese Laid-Open Patent Publication 5-249662, Japanese Laid-Open Patent Publication 5-127369, Japanese Laid-Open Patent Publication 5-289322, Japanese Laid-Open Patent Publication 5-249683, Japanese Laid-Open Patent Publication 289340, Japan JP 5-232706, JP-A 5-257282, JP-A 6-242605, JP-A 6-242606, JP-A 6-266100, JP-A 6-266110, JP-A 6-266110 6-6-902, JP 7-120929, JP 7-146558, JP 7-319163, JP 7-508840, JP 7-333844, JP 7-338 -219217, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 7-92678, Japanese Patent Laid-Open Publication 7-28247, Japanese Patent Laid-Open Publication 8-22120, Japanese Patent Laid-Open Publication 8-110638, Japanese Patent Laid-Open Publication 8-123030, Japanese Patent Laid-Open Publication 9-274312 Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-166871, Japanese Patent Laid-Open No. 9-292708, Japanese Patent Laid-Open No. 9-325496, Japanese Patent Laid-Open No. 7-508840, and US Patent Nos. 5,525,543, 5,629,134 and 5,667,938, etc. Described.
상기 참조문에 기재된 아민용도 중 어느 것이 지환식 탄화수소단위를 포함하는 주사슬을 가지는 비방향족 중합체를 포함하는 ArF엑시머레이저에 노광하기 위한 화학증폭형 레지스트에 첨가할 경우, 이 첨가는 감도의 변화를 줄이고, 방향족 중합체를 포함하는 레지스트의 경우에 현상을 통해 프로파일 및 선폭의 더욱 균일한 레지스트 패턴을 얻기에 효과적이다. 그러나, 지환식 중화체를 포함하는 상기 레지스트에 이들 아민류의 첨가는 화상결함에 대한 수행성을 극히 떨어뜨리는 결과를 가져온다. 이에 대한 효과적인 측정은 바람직하다.When any of the amine uses described in the above references is added to a chemically amplified resist for exposure to an ArF excimer laser containing a non-aromatic polymer having a main chain comprising an alicyclic hydrocarbon unit, this addition will change the sensitivity. In the case of a resist containing an aromatic polymer, it is effective to obtain a more uniform resist pattern of profile and line width through development. However, the addition of these amines to the resist including alicyclic neutralizers results in extremely poor performance against burn defects. Effective measurement of this is desirable.
상기 문제점에 관해 달성된 본 발명의 목적은 원자외선, 특히, ArF엑시머레이저광에 노광된 경우, 잔류 필름 비율, 레지스트 프로파일, 해상도, 및 드라이에칭저항성에 대한 특히 우수한 성능을 나타내고, 현상결함의 문제를 가져오지 않는 포지티브 감광성수지 조성물을 제공하는 것이다.The object of the present invention achieved in view of the above problems shows particularly good performance on residual film ratio, resist profile, resolution, and dry etching resistance when exposed to far ultraviolet light, in particular ArF excimer laser light, and problems of development defects. It is to provide a positive photosensitive resin composition that does not bring.
본 발명자들은 화학증폭형 포지티브 레지스트 조성물에 대한 구성물질의 집중적인 연구를 하였다. 결과적으로, 상기 목적이 특정 구조를 가지는 지환식 탄화수소골격을 포함하는 중합체, 광산발생제, 질소함유 염기화합물 및 불소타입 계면활성제와 실리콘타입 계면활성제 중 적어도 하나로서 달성된다.We have intensively studied the materials for chemically amplified positive resist compositions. As a result, the above object is achieved as at least one of a polymer comprising an alicyclic hydrocarbon skeleton having a specific structure, a photoacid generator, a nitrogen-containing basic compound and a fluorine-type surfactant and a silicon-type surfactant.
본 발명은 하기 구조들을 포함한다.The present invention includes the following structures.
(1) (A) 화학선의 조사로 산을 발생시키는 화합물,(1) (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic rays,
(B) 하기 화학식(Ⅰa)에 의해 나타난 부분적인 구조를 가지는 중합체,(B) a polymer having a partial structure represented by formula (Ia)
(C) 질소함유 염기 화합물, 및(C) a nitrogenous base compound, and
(D) 불소형계면활성제 및 실리콘형 계면활성제 중 적어도 하나를 포함하는포지티브 감광성수지 조성물:(D) Positive photosensitive resin composition containing at least one of a fluorine-type surfactant and a silicone type surfactant:
여기서, R1내지 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 치환알킬기, 치환 알콕시기, 또는 R1과 R3또는 R2와 R4가 서로 결합하여 고리를 형성할 경우, 시클로알킬기를 나타내고;Wherein R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkyl group, a substituted alkoxy group, or R 1 and R 3 or R 2 and R 4 are bonded to each other to form a ring. When, cycloalkyl group is represented;
X는 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 이가의 유기기를 나타내고;X represents a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms;
R5는 수소원자, 알킬기, 치환알킬기, 시클로알킬기, 치환 시클로알킬기, 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기로서 -COOR5기능의 상기 기를 나타내고;R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted cycloalkyl group, or a group decomposed by the action of an acid, wherein the group having a -COOR 5 function;
z는 탄소원자와 결합된 시클로헥산 또는 데카린 고리를 형성하는 원자의 기를 나타낸다.z represents a group of atoms forming a cyclohexane or decalin ring bonded to a carbon atom.
(2) 상기 (1)에 있어서, 중합체(B)가 산의 작용에 의해 분해되는 기를 가지는 포지티브 감광성수지 조성물.(2) The positive photosensitive resin composition according to the above (1), wherein the polymer (B) has a group decomposed by the action of an acid.
(3) 상기 (1)에 있어서, 산의 작용에 의해 분해가능한 하나 이상의 기를 가지고, 산의 작용에 의해 증가된 알칼리 용해성을 가지게 되는 2,000 이하의 분자량을 가지는 저분자 산분해성 용해저지 화합물을 포함하는 포지티브 감광성수지 조성물.(3) The positive of the above (1), comprising a low molecular acid degradable dissolution inhibiting compound having at least one group decomposable by the action of an acid and having a molecular weight of 2,000 or less which has an increased alkali solubility by the action of an acid. Photosensitive resin composition.
(4) 상기 (1) 내지 (3)에 있어서, 화학선이 220㎚ 이하의 파장을 가지는 원자외선인 포지티브 감광성수지 조성물.(4) The positive photosensitive resin composition according to the above (1) to (3), wherein the actinic radiation is far ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm or less.
본 발명자들은 화학증폭형 포지티브 레지스트 조성물에 대한 구성물질의집중적인 연구를 하였다. 결과적으로, 상기 목적이 특정 지환식 탄화수소골격구조를 포함하는 중합체, 광산발생제, 질소함유 염기화합물, 및 불소형 계면활성제와 실리콘형 계면활성제 중 적어도 하나의 결합을 사용함으로서 달성되었다.The inventors have done an intensive study of the constituents for chemically amplified positive resist compositions. As a result, this object has been achieved by using a polymer comprising a specific alicyclic hydrocarbon backbone structure, a photoacid generator, a nitrogen-containing basic compound, and a combination of at least one of a fluorinated surfactant and a silicon type surfactant.
본 발명은 하기 구성을 더욱 포함한다.The present invention further includes the following configurations.
(5) (A) 화학선의 방사로 산을 발생시키는 화합물,(5) a compound which generates an acid by (A) actinic radiation,
(B) 화학식(Ⅰb)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체,(B) a polymer having a partial structure represented by formula (Ib),
(C) 질소함유 염기 화합물, 및(C) a nitrogenous base compound, and
(D) 불소타입 계면활성제와 실리콘타입 계면활성제 중 적어도 하나를 포함하는 포지티브 감광성수지 조성물:(D) A positive photosensitive resin composition comprising at least one of a fluorine type surfactant and a silicone type surfactant:
(여기서, R1내지 R4는 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 치환알킬기, 치환 알콕시기, 또는 R1과 R3또는 R2와 R4가 서로 결합되어 고리를 형성할 경우, 시클로알킬기를 나타내고;Wherein R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkyl group, a substituted alkoxy group, or R 1 and R 3 or R 2 and R 4 are bonded to each other to form a ring. When, cycloalkyl group is represented;
X는 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 이가의 유기기를 나타내고;X represents a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms;
R5는 수소원자, 알킬기, 치환알킬기, 시클로알킬기, 치환시클로알킬기 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기로서 -COOR5기능의 상기 기를 나타내고;R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted cycloalkyl group or a group decomposed by the action of an acid, and represents the group having the function of —COOR 5 ;
Z는 탄소원자와 결합된 시클로헥산 또는 데카린 고리를 형성하는 원자의 그룹을 나타낸다).Z represents a group of atoms forming a cyclohexane or decalin ring bonded to a carbon atom).
(6) 상기 (5)에 있어서, 중합체(B)는 산의 작용에 의해 분해되는 기를 가지는 포지티브 감광성수지 조성물.(6) The positive photosensitive resin composition according to the above (5), wherein the polymer (B) has a group decomposed by the action of an acid.
(7) 상기 (5) 또는 (6)에 있어서, 산의 작용에 의해 분해가능한 하나 이상의 기를 가지고, 산의 작용에 의해 증가된 알칼리 용해성을 가지게 되는 2,000 이하의분자량을 가지는 저분자 산분해성 용해저지 화합물을 포함하는 포지티브 감광성수지 조성물.(7) The low molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound according to the above (5) or (6), having one or more groups decomposable by the action of an acid and having a molecular weight of 2,000 or less, which has an increased alkali solubility by the action of an acid. Positive photosensitive resin composition comprising a.
(8) 상기 (5) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 화학선이 220㎚ 이하의 파장을 가지는 원자외선인 포지티브 감광성수지 조성물.(8) The positive photosensitive resin composition according to any one of (5) to (7), wherein the actinic ray is far ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm or less.
본 발명자들은 화학적 증폭형 포지티브 레지스트 조성물에 대한 구성성분을 집중적으로 연구하였다. 결과적으로, 상기 목적이 특정 지환식 탄화수소 골격구조로 이루어진 중합체, 광산발생제, 질소함유 염기 화합물 및 적어도 하나의 불소형 계면활성제와 실리콘형 계면활성제의 결합을 이용함으로서 달성되는 것을 발견하였다. 본 발명은 하기 구성을 더욱 포함한다.The inventors have intensively studied the components for chemically amplified positive resist compositions. As a result, it has been found that the above object is achieved by using a polymer composed of a specific alicyclic hydrocarbon backbone structure, a photoacid generator, a nitrogen-containing base compound, and a combination of at least one fluorine-type surfactant and silicon-type surfactant. The present invention further includes the following configurations.
(9) (A) 화학선의 조사로 산을 발생시키는 화합물,(9) (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic rays,
(B) 하기 화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체,(B) a polymer having a partial structure represented by the following formula (Ic),
(C) 질소함유 염기 화합물, 및(C) a nitrogenous base compound, and
(D) 적어도 하나의 불소형 계면활성제 및 실리콘형 계면활성제:(D) at least one fluorine type surfactant and silicone type surfactant:
(여기서, R1내지 R4는 각각 수소원자, 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 치환알킬기, 치환알콕시기 또는 R1와 R3또는 R2와 R4가 서로 결합하여 고리를 형성할 경우, 시클로알킬기를 나타내고;(Wherein R 1 to R 4 are each a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxy group, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkyl group, a substituted alkoxy group or when R 1 and R 3 or R 2 and R 4 are bonded to each other to form a ring, A cycloalkyl group;
X는 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 1가유기기를 나타내고;X represents a monovalent organic group having 2 to 20 carbon atoms;
R5는 수소원자, 알킬기, 치환알킬기, 시클로알킬기, 치환시클로알킬기 또는 -COOR5가 산의 작용으로 분해되는 기로서 작용하는 상기 기를 나타내고;R 5 represents the group which acts as a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted cycloalkyl group or a group in which -COOR 5 is decomposed by the action of an acid;
Y는 하기를 나타낸다:Y represents the following:
여기서, R6및 R7은 독립적으로 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다.)을 포함하는 포지티브 감광성수지 조성물,Wherein R 6 and R 7 independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 1 or 2.), a positive photosensitive resin composition comprising:
(10) 상기 (9)에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물에 있어서, 중합체(B)는 산의 작용에 의해 분해되는 기를 가진다.(10) In the positive photosensitive resin composition according to the above (9), the polymer (B) has a group decomposed by the action of an acid.
(11) 산의 작용에 의해 하나 이상의 분해성기를 가지고, 산의 작용에 의해알칼리 용해성을 증가시키는 2,000 이하의 분자량을 가지는 저분자, 산분해성, 용해저지화합물을 포함하는 상기 (9) 또는 (10)에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물.(11) The above (9) or (10) comprising a low molecular, acid decomposable, dissolution inhibiting compound having at least one degradable group by the action of an acid and having a molecular weight of 2,000 or less which increases alkali solubility by the action of an acid. The positive photosensitive resin composition described.
(12) (9) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물에 있어서, 화학선은 220㎚ 이하의 파장을 가진다.(12) The positive photosensitive resin composition according to any one of (9) to (11), wherein the actinic radiation has a wavelength of 220 nm or less.
본 발명자들은 화학증폭형 레지스트 조성물에 대한 구성물질에 대해 집중적으로 연구하였다. 결과적으로, 상기 목적이 특정 지환식 탄화수소 골격구조를 포함하는 중합체, 광산발생제, 질소함유염기 화합물 및 적어도 하나의 불소형 계면활성제와 실리콘형 계면활성제의 결합을 사용하여 달성된다는 것을 발견하였다.본 발명은 더욱이 하기 구조를 포함한다.The inventors have intensively studied the materials for chemically amplified resist compositions. As a result, it has been found that this object is achieved by using a polymer comprising a specific alicyclic hydrocarbon backbone, a photoacid generator, a nitrogen-containing base compound and a combination of at least one fluorine-type surfactant with a silicone-type surfactant. The invention further includes the following structures.
(13) (A) 화학선의 조사로 산을 발생시키는 화합물,(13) (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic rays,
(B) 하기 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체,(B) a polymer having a partial structure represented by the following general formula (Id),
(C) 질소함유 염기화합물, 및(C) nitrogen-containing basic compounds, and
(D) 적어도 하나의 불소형 계면활성제와 실리콘형 계면활성제를 포함하는 포지티브 감광성수지 조성물:(D) a positive photosensitive resin composition comprising at least one fluorine type surfactant and a silicone type surfactant:
(여기서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고; R12및 R13는 각각 독립적으로 히드록시기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 치환 알킬기, 치환알콕시기 또는 R12와 R13가 서로 결합하여, 고리를 형성할 경우, 시클로알킬기를 나타내고; X1는 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 2가유기기를 나타내고; R14는 수소원자, 알킬기, 치환알킬기, 시클로알킬기, 치환 시클로알킬기, 또는 -COOR14가 산의 작용에 의해 분해되는 기로서 작용하는 상기 기를 나타낸다).Wherein R 1 represents a methyl group or an ethyl group; R 12 and R 13 each independently represent a hydroxy group, a carboxy group, an alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkyl group, a substituted alkoxy group, or R 12 and R 13 combine with each other to form a ring. When used, a cycloalkyl group; X 1 represents a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms; R 14 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted cycloalkyl group, or a -COOR 14 valent acid To a group which acts as a group which is decomposed by the action).
(14) 상기 (13)에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물에 있어서, 중합체(B)가 산의 작용에 의해 분해되는 기를 가진다.(14) In the positive photosensitive resin composition according to the above (13), the polymer (B) has a group which is decomposed by the action of an acid.
(15) 산의 작용에 의해 하나 이상의 분해성기를 가지고, 산의 작용에 의해 알칼리 용해성을 증가시키는 2,000 이하의 분자량을 가지는 저분자, 산분해성, 용해저지화합물을 포함하는 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물.(15) to (13) or (14) comprising a low molecular, acid decomposable, dissolution inhibiting compound having at least one degradable group by the action of an acid and having a molecular weight of 2,000 or less which increases alkali solubility by the action of an acid. The positive photosensitive resin composition described.
(16) (13) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 포지티브 감광성수지 조성물에있어서, 화학선은 220㎚ 이하의 파장을 가지는 원자외선이다.(16) In the positive photosensitive resin composition according to any one of (13) to (15), actinic radiation is far ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm or less.
본 발명에 사용하기 위한 화합물을 하기에 상세하게 설명한다.Compounds for use in the present invention are described in detail below.
첫째, 화학식(Ⅰa)으로 나타낸 구조를 가지는 중합체(B)를 설명한다.First, the polymer (B) which has a structure shown by general formula (Ia) is demonstrated.
화학식(Ⅰa)의 R1내지 R4로서 나타낸 알킬기는 치환되어도 좋은 1개 내지 10개의 탄소원자를 가지는 선형 또는 분기형의 알킬기를 포함한다. 그의 구체적인 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 히드록시메틸, 히드록시에틸, 노르보르닐메틸 및 아다만틸메틸을 포함한다. R1내지 R4으로 나타낸 알콕시기의 예는 1개 내지 10개의 탄소원자를 가지는 알콕시기를 포함하고, 하나 이상의 치환기를 가져도 좋다. 그의 구체적인 예는 메톡시, 에톡시, 프로필, n-부틸,히드록시메틸, 히드록시에틸, 노르보르닐메틸 및 아다만틸메틸을 포함한다. R1내지 R4으로 나타낸 알콕시기의 예는 1개 내지 10개의 탄소원자를 가지는 알콕시기를 포함하고, 하나 이상의 치환기를 가져도 좋다. 그의 구체적인 예는 메톡시, 에톡시, n-부톡시, t-부톡시, 프로폭시 및 이소프로폭시를 포함한다.The alkyl group represented by R 1 to R 4 in formula (Ia) includes a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted. Specific examples thereof include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl, norbornylmethyl and adamantylmethyl. Examples of the alkoxy group represented by R 1 to R 4 include an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and may have one or more substituents. Specific examples thereof include methoxy, ethoxy, propyl, n-butyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl, norbornylmethyl and adamantylmethyl. Examples of the alkoxy group represented by R 1 to R 4 include an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and may have one or more substituents. Specific examples thereof include methoxy, ethoxy, n-butoxy, t-butoxy, propoxy and isopropoxy.
상기 기에 대한 치환기의 예는 할로겐원자, 시아노기 및 니트로기를 포함한다. R5으로 나타낸 알킬기 및 치환알킬기의 예는 R1내지 R4에 관한 상기 열거한 것과 동일하다. R5으로 나타낸 시클로알킬기의 예는 시클로펜틸, 시클로헥실, 아다만틸, 노르보르닐, 트리시클로데카닐, 테트라시클로도데카닐 및 트리시클로펜틸 등의4개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 시클로알킬기를 포함한다.이들 시클로알킬기에 대한 치환기의 예는 히드록시기, 할로겐원자, 카르복시 및 1개 내지 4개의 탄소원자를 가지는 알콕시기를 포함한다.Examples of the substituent for the group include a halogen atom, a cyano group and a nitro group. Examples of the alkyl group and substituted alkyl group represented by R 5 are the same as those listed above for R 1 to R 4 . Examples of the cycloalkyl group represented by R 5 are cycloalkyl groups having 4 to 20 carbon atoms such as cyclopentyl, cyclohexyl, adamantyl, norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclododecanyl and tricyclopentyl Examples of substituents for these cycloalkyl groups include hydroxy groups, halogen atoms, carboxy and alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms.
서로 결합된 R1과 R3또는 서로 결합된 R2와 R4에 의해 형성된 고리의 예는 연결된 R1과 R3또는 연결된 R2와 R4가 하기 그룹의 어느 것을 구성하는 고리를 포함한다.Examples of the ring formed by R 1 and R 3 bonded to each other or R 2 and R 4 bonded to each other include a ring in which linked R 1 and R 3 or linked R 2 and R 4 constitute any of the following groups.
-C(=O)-O-C(=O)--C (= O) -O-C (= O)-
-C(=O)-NH-C(=O)--C (= O) -NH-C (= O)-
-CH2-C(=O)-O-C(=O)--CH 2 -C (= O) -OC (= O)-
-COOR5가 산의 작용에 의해 분해되는 기를 나타낼 경우, R5의 예는 2개 내지 20개의 탄화수소기(예를 들면, t-부틸, 노르보르닐 및 시클로데카닐), 테트라히드로퓨라닐, 테트라히드로피라닐, 에톡시에틸 및 이소프로필에틸 등의 알콕시에틸기, 락톤기류 및 시클로헥실록시에틸을 포함한다.When -COOR 5 represents a group which is decomposed by the action of an acid, examples of R 5 include 2-20 hydrocarbon groups (e.g. t-butyl, norbornyl and cyclodecanyl), tetrahydrofuranyl, Alkoxy ethyl groups, such as tetrahydropyranyl, ethoxyethyl, and isopropylethyl, lactone groups, and cyclohexyloxyethyl are included.
X으로 나타낸 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 2가의 유기기의 예는 에틸렌 및 프로필렌 등의 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 알킬렌기, 시클로부틸렌 및 시클로헥실렌 등의 4개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 시클로알킬렌기, 페닐렌 및 교차결합하여도 좋은 2가의 시클로올레핀기 등의 6개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 아릴렌기를 포함한다.Examples of the divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms represented by X include 4 to 20 carbon atoms such as alkylene group having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene and propylene, cyclobutylene and cyclohexylene, etc. The branch includes an arylene group having 6 to 20 carbon atoms such as a cycloalkylene group, phenylene and a divalent cycloolefin group which may be crosslinked.
화학식(Ⅰ)으로 나타낸 부분구조는 중합체의 주사슬에 또는 그의 곁사슬에포함되어 있어도 좋다. 본 발명에서, 부분구조는 바람직하게 중합체의 주사슬에 포함된다.The partial structure represented by the formula (I) may be included in the main chain of the polymer or in the side chain thereof. In the present invention, the partial structure is preferably included in the main chain of the polymer.
화학식(Ⅰa)으로 나타낸 부분구조를 포함하는 각각의 반복단위를 가지는 중합체의 예는 하기 화학식(a-1) 내지 (a-24)으로 나타낸 중합체를 포함한다.Examples of the polymer having each repeating unit including the substructure represented by the formula (Ia) include polymers represented by the following formulas (a-1) to (a-24).
상기 중합체를 합성하기 위한 공정의 한 예에서, 디시클로펜타디엔은 페놀화합물과 첫번째로 중합되어 하기 화학식(Ⅱ)으로 나타낸 구조단위를 가지는 중합체를 합성하고, 이 중합체는 가수분해되어 하기 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체를 얻는다. 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체는 하기 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 카르복실산무수물로 에스테르화되어서, 하기 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체를 얻는다.In one example of the process for synthesizing the polymer, dicyclopentadiene is first polymerized with a phenolic compound to synthesize a polymer having a structural unit represented by the following formula (II), which is hydrolyzed to form To obtain a polymer. The polymer represented by the general formula (III) is esterified with a carboxylic anhydride represented by the following general formula (IV) to obtain a polymer represented by the following general formula (V).
화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체는 제공된 단위체로 더욱 에스테르화되어 (a-1) 내지 (a-24) 중 어느 것으로 나타낸 에스테르화된 중합체를 얻는다.The polymer represented by the formula (V) is further esterified with the provided units to obtain an esterified polymer represented by any of (a-1) to (a-24).
(상기 화학식에서, Z는 2가의 유기기를 나타내고, R1내지 R4는 화학식(Ⅰa)와 동일한 의미를 가진다.)(In the formula, Z represents a divalent organic group, and R 1 to R 4 have the same meaning as in formula (Ia).)
상기 합성공정을 아래에 더욱 상세하게 설명할 것이다.The synthesis process will be described in more detail below.
화학식(Ⅱ)로 나타낸 중합체는 예를 들면, 일본국 특개소60-104830, 일본국 특개소62-4720, 일본국 특개소62-104830, 일본국 특개소63-99224, 일본국 특개평4-300916, 일본국 특개평4-164919, 일본국 특개평4-168122, 일본국 특개평4-170423, 일본국 특개평4-170424, 일본국 특개평4-222819 및 일본국 특개평4-339820에 기재된 방법으로서 합성되고, 디시클로펜타디엔은 용융상태 또는 적당한 용매에서 페놀 화합물과 반응한다. 용매의 예는 벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 포함한다. 이 중합은 루이스산이 디시클로펜타디엔 및 페놀 화합물의 혼합물에 적하 첨가하는 방법, 또는 디시클로펜타디엔을 페놀 화합물과 루이스산의 혼합물에 적하첨가하는 방법에 의해 이루어진다. 적하첨가는 몇 분 내지 몇 시간 동안 행해진다. 첨가 후, 반응 혼합물을 몇시간 동안 더욱 반응하여도 좋다. 이 중합에 대한 반응 온도는 일반적으로 20 내지 180℃, 바람직하게 60 내지 120℃이다.Examples of the polymer represented by the formula (II) include Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-104830, Japanese Patent Application Laid-Open 62-4720, Japanese Patent Application Laid-Open 62-104830, Japanese Patent Application Laid-Open 63-99224, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4- 300916, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-164919, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-168122, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-170423, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-170424, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-222819 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-339820 Synthesized as described, the dicyclopentadiene is reacted with the phenolic compound in the molten state or in a suitable solvent. Examples of solvents include benzene, toluene and xylene. This polymerization is performed by dropwise addition of Lewis acid to the mixture of dicyclopentadiene and phenolic compound, or by adding dropwise addition of dicyclopentadiene to the mixture of phenolic compound and Lewis acid. Dropping addition is carried out for several minutes to several hours. After addition, the reaction mixture may be further reacted for several hours. The reaction temperature for this polymerization is generally 20 to 180 ° C, preferably 60 to 120 ° C.
화학식(Ⅱ)으로 나타낸 중합체를 수소첨가하여, 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체를 얻기 위해서, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 화학식(Ⅱ)으로 나타낸 중합체를 용매에 용해하여, 이 용액을 금속 촉매 하의 수소와 접촉시켜 추출하였다. 용매는 바람직하게 화학식(Ⅱ)으로 나타낸 중합체를 용해하고, 수소첨가에 대해서 안정하고, 수소첨가 훙 쉽게 제거될 수 있는 것이다. 그의 바람직한 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 등의 저알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 저케톤류, 및 테트라히드로퓨란 및 디옥산 등의 고리형 에테르류를 포함한다. 또한, 크레졸 등의 페놀류가 바람직하다. 이들 용매 중 특히 바람직한 것은 저알콜류이다. 금속 촉매의 바람직한 예는 니켈, 코발트, 팔라듐, 프라튬 및 로듐을 포함한다. 상기 촉매금속은 금속산화물 지지체에 고정하거나 그 후에 사용되어도 좋다. 일반적으로, 니켈 및 코발트 각각은 라니형의 단독으로 사용되거나, 실리카, 알루미나, 카본 또는 규조토 등의 다공성 지지체에 고정한 후에 사용하여도 좋다.In order to obtain the polymer represented by general formula (III) by hydrogenating the polymer represented by general formula (II), a well-known method can be used. For example, the polymer represented by formula (II) was dissolved in a solvent, and the solution was extracted by contacting with hydrogen under a metal catalyst. The solvent is preferably one which dissolves the polymer represented by the formula (II), is stable to hydrogenation, and can be easily removed. Preferable examples thereof include low alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, low ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Moreover, phenols, such as cresol, are preferable. Particularly preferred among these solvents is low alcohols. Preferred examples of metal catalysts include nickel, cobalt, palladium, pratium and rhodium. The catalytic metal may be used after or fixed to the metal oxide support. In general, nickel and cobalt may be used alone or in a form of Raney or after fixing to a porous support such as silica, alumina, carbon, or diatomaceous earth.
귀금속은 일반적으로 산화물의 형태로 사용하거나 지지체에 고정된 후에 사용된다. 촉매의 종류에 따라 촉매의 사용량을 다양화하더라도, 그의 적당한 범위는 일반적으로 다음과 같다. 수소첨가는 고압멸균의 간헐적처리나 반응 혼합물을 고정된 배드를 통과시키는 연속처리으로서 행하여도 좋다. 간헐적처리의 경우에, 촉매량의 적당한 범위는 처리된 중합체에 기초한 금속량으로 약 0.01 내지 10중량%이다. 연속적인 유동 공정의 경우에, 촉매량의 적당한 범위는 촉매에 기초한 중합체의 WHSV가 약 10㎏/㎏.hr인 것이다.Precious metals are generally used in the form of oxides or after they are fixed to a support. Although the usage-amount of a catalyst varies with the kind of catalyst, its suitable range is generally as follows. Hydrogenation may be carried out as an intermittent treatment of autoclaving or as a continuous treatment of passing the reaction mixture through a fixed bed. In the case of intermittent treatment, a suitable range of catalyst amounts is about 0.01 to 10% by weight of metal based on the treated polymer. In the case of a continuous flow process, a suitable range of catalyst amounts is one wherein the WHSV of the catalyst based polymer is about 10 kg / kg.hr.
연속적인 유동공정의 경우에, 지지체에 고정된 촉매가 일반적으로 사용된다. 수소첨가에 대한 온도는 일반적으로 50 내지 300℃, 바람직하게는 150 내지 250℃이다. 수소압력은 일반적으로 반응온도, 장치의 저항압력 등의 관점으로부터 10 내지 200㎏/㎠, 바람직하게 50 내지 100㎏/㎠이다. 바람직한 처리기간은 예를 들면, 사용된 촉매의 종류와 양, 및 처리온도의 처리를 위한 상태와 처리된 중합체의 성질에 따라서 선택될 수 있다.In the case of a continuous flow process, a catalyst fixed to the support is generally used. The temperature for hydrogenation is generally 50 to 300 ° C., preferably 150 to 250 ° C. The hydrogen pressure is generally 10 to 200 kg / cm 2, preferably 50 to 100 kg / cm 2, in view of the reaction temperature, resistance pressure of the apparatus, and the like. Preferred treatment periods may be selected depending on, for example, the type and amount of catalyst used, the conditions for the treatment of the treatment temperature and the nature of the treated polymer.
본 발명에서, 방향족 핵의 수소첨가 정도는 바람직하게 60% 이상, 더욱 바람직하게 70% 이상, 가장 바람직하게 80% 이상이다. 60% 이하의 핵 수소첨가 정도는 193㎚에서 광흡수를 증가시키고, 손상된 레지스트 프로파일을 증가시키는 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.In the present invention, the degree of hydrogenation of the aromatic nucleus is preferably at least 60%, more preferably at least 70%, most preferably at least 80%. A degree of nuclear hydrogenation of less than 60% is undesirable because it results in increased light absorption at 193 nm and increased damaged resist profile.
화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체를 얻기 위한 방법을 후술한다. 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체와 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 카르복실산무수물을 에스테르화시킴으로서 얻어진다.The method for obtaining the polymer represented by the formula (V) is described below. The polymer represented by the formula (V) is obtained by esterifying the polymer represented by the formula (III) and the carboxylic anhydride represented by the formula (IV).
에스테르화를 위해 사용된 카르복실산무수물의 예는 말레산무수물, 숙신산무수물, 이타콘산무수물, 프탈산무수물, 시트라콘산무수물, α-메틸글루타콘산무수물, 테트라히드로프탈산무수물, 헥사히드로프탈산무수물, 클로로말레산무수물, d-페닐말레산무수물, 피로멜리트산무수물, 히민산무수물, 2,6-엔도메틸렌프탈산무수물, 테르펜/말레산무수물 생성물류, α-테르피넨/말레산무수물 생성물류, 4,5-시클로헥산디카르복실산무수물, 1-메틸-4,5-시클로헥산디카르복실산무수물, 1-메틸-4,5-시클로헥산디카르복실산무수물, 3,6-메틸렌-1,2,3,6-테트라히드로-시스-프탈산무수물, (4-카르복시-4-시클로헥게닐)아세트산무수물, 4-메틸-4,5,-시클로헥센디카르복실산무수물, (4-카르복시-5-시클로헥세닐)아세트산무수물, 3,6-메틸렌-1,2,3,6-테트라히드로-시스-프탈산무수물, 6-(5-카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-에닐)아세트산무수물, 3, 6-메타노-1-메틸-1, 2, 3, 6-테트라히드로-시스-프탈산무수물, 2-옥사-1, 4-디옥소-5, 8-메타노-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a-옥타히드로나프탈렌, 5,8-메타노-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a -옥타히드로나프탈렌-1,2-디카르복실산무수물, 5,8-메타노-1-메틸-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a- 옥타히드로나프탈렌-2,3-디카르복실산무수물, 1, 4, 5, 8-디메타노-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a-옥타히드로나프탈렌-2,3-디카르복실산무수물, 2-옥소-1,3-디옥소-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a,9,9a,10,10a-도데카히드로안트라센, 4- (5-비시클로[2.2.1]-헵트-2-에닐)프탈산무수물, 페놀프탈레인, 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨란-3-일)테트랄린-1,2-디카르복실산무수물, 5- (2,5-디옥소테트라히드로푸라닐)-3-메틸-3-시클로헥센- 1,2-디카르복실산무수물, 4-메틸시클로헥센-1,2-디카르복실산무수물, 메틸시클로헥센-1,2-디카르복실산무수물 및 엔도-디시클로[2.2.2]옥트-5-엔-2,3-디카르복실산무수물을 포함한다.Examples of carboxylic acid anhydrides used for esterification include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, citraconic anhydride, α-methylglutaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, Chloromaleic anhydride, d-phenylmaleic anhydride, pyromellitic dianhydride, hyminic anhydride, 2,6-endomethylene phthalic anhydride, terpene / maleic anhydride products, α-terpinene / maleic anhydride products, 4 , 5-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 1-methyl-4,5-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 1-methyl-4,5-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 3,6-methylene-1 , 2,3,6-tetrahydro-cis-phthalic anhydride, (4-carboxy-4-cyclohexenyl) acetic anhydride, 4-methyl-4,5, -cyclohexenedicarboxylic acid anhydride, (4-carboxy -5-cyclohexenyl) acetic anhydride, 3,6-methylene-1,2,3,6-tetrahydro-cis-phthalic anhydride, 6- (5-carboxybicyclo [2.2.1] hept-2-enyl) acetic anhydride, 3, 6-methano-1-methyl-1, 2, 3, 6-tetrahydro-cis-phthalic anhydride, 2 Oxa-1,4-dioxo-5, 8-methano-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a-octahydronaphthalene, 5,8-methano-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a-octahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 5,8-methano-1-methyl-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a Octahydronaphthalene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 1, 4, 5, 8-dimethano-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a-octahydronaphthalene-2,3 -Dicarboxylic acid anhydride, 2-oxo-1,3-dioxo-1, 2, 3, 4, 4a, 5, 8, 8a, 9,9a, 10, 10a-dodecahydroanthracene, 4- ( 5-bicyclo [2.2.1] -hept-2-enyl) phthalic anhydride, phenolphthalein, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) tetraline-1,2-dicarboxylic acid Anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-dicarboxylic acid anhydride, 4-methylcyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride , Methylcyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride and endo-dicyclo [2.2.2] oct-5-ene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.
상기 카르복실산무수물류는 단독 또는 그의 둘 이상의 결합으로 사용할 수 있다.The carboxylic acid anhydrides may be used alone or in combination of two or more thereof.
에스테르화반응은 예를 들면, R.P.Hanzilik, Org.Synth., VI, 560(1988) 또는 J.Cason, Org. Synth., Ⅲ, 169(1955)에 기재된 방법에 의해 행해짐으로서, 목표중합체를 쉽게 얻을 수 있다. 구체적으로, 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 카르복실산무수물과 함께 용매에 용해하여, 생성물을 5 내지 150℃의 온도에서 촉매 존재하에 서로 반응시켜서 목표 중합체를 얻는다. 여기에 사용된 용매의 예는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, DMF 및 THF를 포함한다. 촉매는 예를 들면, 피리딘, 아세트산나트륨, 4-디메틸아미노피리딘 및 트리에틸아민을 포함하는 염기성 촉매를 포함한다.The esterification reaction is described, for example, in R. P. Hanzilik, Org. Synth., VI, 560 (1988) or J. Cason, Org. By the method described in Synth., III, 169 (1955), the target polymer can be easily obtained. Specifically, the polymer represented by the formula (III) is dissolved in a solvent together with the carboxylic anhydride represented by the formula (IV), and the products are reacted with each other in the presence of a catalyst at a temperature of 5 to 150 ° C to obtain a target polymer. Examples of solvents used herein include benzene, toluene, xylene, DMF and THF. Catalysts include, for example, basic catalysts comprising pyridine, sodium acetate, 4-dimethylaminopyridine and triethylamine.
에스테르화반응에서, 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체 및 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 카르복실산무수물은 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 카르복실산무수물의 양이 화학식(Ⅲ)으로 나타낸 중합체의 1.0몰 당 0.5 내지 2.0몰인 몰 농도이다. 중합체의 몰 당 0.5몰 이하의 카르복실산무수물의 차지한 양은 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 결과로 얻은 생성물 중합체가 불충분한 알칼리 용해성을 가져서, 감소된 감도 또는 감소된 해상도를 가지는 레지스트를 제공하므로 바람직하지 않다. 한편, 차지한 카르복실산무수물의 양이 중합체 당 2.0몰을 초과할 경우, 산무수물은 알콜분해를 통해서 디에스테르를 형성한다. 결과적으로, 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체는 불충분한 알칼리용해성을 가지는 경향이 있고, 감소된 감도를 가지는 레지스트를 제공한다. 따라서, 반응을 조절하여서, 산무수물이 알콜분해를 통해 반에스테르를 형성하는 것이 바람직하다.In the esterification reaction, the polymer represented by the general formula (III) and the carboxylic acid anhydride represented by the general formula (IV) range from 0.5 to 1.0 mole of the polymer of which the amount of the carboxylic acid anhydride represented by the general formula (IV) is represented by the general formula (III). Molar concentration of 2.0 moles. The occupied amount of the carboxylic acid anhydride of 0.5 mol or less per mole of polymer is undesirable because the resulting product polymer, represented by the formula (V), has insufficient alkali solubility, resulting in a resist having reduced sensitivity or reduced resolution. . On the other hand, when the amount of carboxylic acid anhydride occupied exceeds 2.0 mol per polymer, the acid anhydride forms diester through alcohol decomposition. As a result, the polymer represented by the formula (V) tends to have insufficient alkali solubility and provides a resist with reduced sensitivity. Thus, by controlling the reaction, it is preferable that the acid anhydride form the half ester through alcohol decomposition.
본 발명에 포함된 이 포지티브 포토레지스트 조성물은 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체(화학식(Ⅰa)으로 나타낸 부분구조를 가지지만, 산분해성기를 포함하지 않는 중합체), 산분해성용해저지제, 및 광산발생제를 포함하여도 좋다. 그러나, 산분해성기를 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체와 혼합하는 것이 바람직하다. 즉, 화학식(Ⅰa)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체는 바람직하게 산분해성기를 포함한다.This positive photoresist composition included in the present invention is a polymer represented by formula (V) (a polymer having a partial structure represented by formula (Ia) but not including an acid-decomposable group), an acid-decomposable dissolving inhibitor, and a photoacid generator It may include. However, it is preferable to mix the acid-decomposable group with the polymer represented by the formula (V). That is, the polymer having the partial structure represented by the formula (Ia) preferably includes an acid-decomposable group.
산분해성기는 에스테르화반응을 통해 중합체의 카르복실기를 보호함으로서 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체와 결합할 수 있다. 이 에스테르화반응의 예는 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체가 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 등으로 3차알콜과 에스테르화하는 방법(G. Hoefle, W.Steglich 및 Vorbrueggen, Angew. Chem. Int. Ed. Engle., 17, 569(1978)), 트리플루오로아세트산무수물을 사용하는 방법(R.C. Parish 및 L.M.Stock, J.Org.Chem., 30, 927(1965)), 및 DCC(디시클로헥실카르보디이미드)를 사용하는 방법(B. Neises 및 W. Steglich, Org. Synth., 63, 183(1985))을 포함한다.The acid-decomposable group may be combined with the polymer represented by the formula (V) by protecting the carboxyl group of the polymer through esterification. Examples of this esterification reaction include a method in which the polymer represented by formula (V) is esterified with tertiary alcohol with 4-dimethylaminopyridine (DMAP) or the like (G. Hoefle, W. Steglich and Vorbrueggen, Angew. Chem. Int. Ed. Engle., 17, 569 (1978)), methods using trifluoroacetic anhydride (RC Parish and LMStock, J. Org. Chem., 30, 927 (1965)), and DCC (dicyclohexyl) Carbodiimide) (B. Neises and W. Steglich, Org. Synth., 63, 183 (1985)).
더욱이, 화학식(Ⅴ)으로 나타낸 중합체의 카르복시시를 SOCl2등을 가지는 염화카르보닐로 전환시키고, 알콜 또는 금속알콕시드와 반응하여 에스테르를 형성하는 것을 포함하는 방법을 사용하여도 좋다. 그것은 DCC-DMAP방법을 사용하는 것이 가능하다.Furthermore, a method may be employed including converting the carboxy of the polymer represented by the formula (V) to carbonyl chloride having SOCl 2 or the like and reacting with an alcohol or a metal alkoxide to form an ester. It is possible to use the DCC-DMAP method.
두번째로, 화학식(Ⅰb)으로 나타낸 구조를 가지는 중합체(B)를 하기한다.Second, the polymer (B) having a structure represented by the formula (Ib) is described below.
화학식(Ⅰb)에서, R1내지 R5, X 및 Z는 화학식(Ⅰa)와 동일한 의미를 가진다. 화학식(Ⅰb)에서, R1내지 R5, X 및 Z 각각으로 나타난 치환기 또는 군은 동일 또는 상이하여도 좋다.In formula (Ib), R 1 to R 5 , X and Z have the same meaning as in formula (Ia). In formula (Ib), the substituents or groups represented by R 1 to R 5 , X and Z may be the same or different.
화학식(Ⅰb)으로 나타낸 부분구조는 중합체의 주사슬 또는 그의 곁사슬에 포함되어도 좋다. 본 발명에서, 부분구조는 바람직하게 중합체의 주사슬에 포함된다.The partial structure represented by general formula (Ib) may be contained in the main chain or the side chain thereof. In the present invention, the partial structure is preferably included in the main chain of the polymer.
화학식(Ⅰb)으로 나타난 부분구조를 각각 포함하는 반복단위를 가지는 중합체의 예는 하기 중합체(a-1b) 내지 (a-13b)을 포함한다.Examples of the polymer having a repeating unit each containing a substructure represented by the formula (Ib) include the following polymers (a-1b) to (a-13b).
이들 중합체를 합성하기 위한 공정의 하나의 예는 일본국 특개평7-306532에 기재된 방법을 포함한다. 이 방법에서, 디시클로펜타디엔은 페놀화합물과 첫째로 중합되어, 화학식(Ⅱb)으로 나타낸 구조단위를 가지는 중합체를 합성하고, 남아있는 페놀화합물을 알데히드와 축합하여, 하기 화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체를 얻는다. 화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체를 수소첨가하여, 하기 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체를 얻는다. 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅴb)으로 나타낸 카르복실산무수물로 에스테르화하여, 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체를 얻는다.One example of a process for synthesizing these polymers includes the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-306532. In this method, dicyclopentadiene is first polymerized with a phenolic compound to synthesize a polymer having a structural unit represented by the formula (IIb), condensation of the remaining phenolic compound with an aldehyde, and a polymer represented by the following formula (IIIb) Get The polymer represented by the general formula (IIIb) is hydrogenated to obtain a polymer represented by the following general formula (IVb). The polymer represented by the formula (IVb) is esterified with the carboxylic anhydride represented by the formula (Vb) to obtain the polymer represented by the formula (VIb).
화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체를 필요에 따라 제공된 단위체로 에스테르화함으로서, (a-1b) 내지 (a-13b) 중 어느 것으로 나타낸 예시된 중합체를 얻는다.By esterifying the polymer represented by the formula (VIb) with the units provided as necessary, the exemplified polymers represented by any of (a-1b) to (a-13b) are obtained.
(상기 화학식에서, Z1은 2가의 유기기를 나타내고, R1내지 R4는 화학식(Ⅰb)의 R1내지 R4와 동일한 의미를 가진다.)(In the formula, Z 1 represents a divalent organic group, R 1 to R 4 have the same meanings as R 1 to R 4 of formula (Ⅰb).)
상기 합성 공정을 아래에서 더욱 상세하게 설명할 것이다. 화학식(Ⅱb)으로나타낸 중합체를 예를 들면, 일본국 특개소60-104830, 일본국 특개소62-4720, 일본국 특개소62-104830, 일본국 특개소63-99224, 일본국 특개평4-300916, 일본국 특개평4-164919, 일본국 특개평4-168122, 일본국 특개평4-170423, 일본국 특개평4-170424, 일본국 특개평4-222819 및 일본국 특개평4-339820에 기재된 방법으로서 합성되고, 디시클로펜타디엔은 용융상태 또는 적당한 용매의 페놀 화합물과 반응한다. 용매의 예는 벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 포함한다. 이 중합은 루이스산을 디시클로펜타디엔 및 페놀 화합물의 혼합물에 적하첨가하는 방법, 또는 디시클로펜타디엔을 페놀 화합물과 루이스산의 혼합물에 적하첨가하는 방법에 의해 행하여도 좋다. 적하첨가는 몇 분 내지 몇 시간 동안 행하여도 좋다. 첨가 후, 반응 혼합물을 몇시간 동안 더욱 반응시켜도 좋다. 이 중합을 위한 반응 온도는 일반적으로 20 내지 180℃, 바람직하게 60 내지 120℃이다.The synthesis process will be described in more detail below. Examples of the polymer represented by the formula (IIb) include Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-104830, Japanese Patent Application Laid-Open 62-4720, Japanese Patent Application Laid-Open 62-104830, Japanese Patent Application Laid-Open 63-99224, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4- 300916, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-164919, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-168122, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-170423, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-170424, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-222819 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-339820 Synthesized as described, dicyclopentadiene is reacted with phenolic compounds in molten state or in a suitable solvent. Examples of solvents include benzene, toluene and xylene. This polymerization may be carried out by dropwise addition of Lewis acid to a mixture of dicyclopentadiene and phenolic compound, or by adding dropwise addition of dicyclopentadiene to a mixture of phenolic compound and Lewis acid. Dropping addition may be performed for several minutes to several hours. After addition, the reaction mixture may be further reacted for several hours. The reaction temperature for this polymerization is generally 20 to 180 ° C, preferably 60 to 120 ° C.
상기 첫번째 단계 후에, 화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체의 합성, 즉, 두번째 단계로서의 알데히드를 가지는 잔여 페놀 화합물의 축합이 연속적으로 이루어질 수 있다. 이들 반응 생성물을 용융상태 또는 적당한 용매에서 반응시킨다. 용매를 이 반응에 대해 새롭게 첨가하여도 좋다. 더욱이 상술한 용매의 예는 메탄올, 에탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸ㄹ이소부틸케톤, 및 테트라히드로퓨란을 포함한다. 소량의 물을 이 단계에 첨가하여, 루이스산을 분해하여도 좋다. 루이스산, 염산, 인산 또는 옥살산 등의 산촉매를 새롭게 첨가할 수 있다.After the first step, the synthesis of the polymer represented by the formula (IIIb), ie the condensation of the residual phenolic compound with the aldehyde as the second step, can be carried out continuously. These reaction products are reacted in the molten state or in a suitable solvent. A solvent may be added freshly to this reaction. Moreover, examples of the solvents mentioned above include methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and tetrahydrofuran. A small amount of water may be added at this stage to decompose the Lewis acid. Acid catalysts, such as Lewis acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, or oxalic acid, can be newly added.
알데히드는 파라포름산알데히드, 포름알데히드의 수용성 용액 등이라도 좋다. 파라포름알데히드를 사용할 경우, 용매에서의 그의 용액을 적하첨가하거나, 고체상태에서의 알데히드를 둘 이상의 부분에 첨가하여도 좋다. 수용성 포름알데시드 용액을 사용할 경우, 몇 분 내지 몇 시간 동안 적하첨가하여도 좋다. 이 반응을 첫번째 단계 반응과 동일 범위의 온도 또는 다른 온도에서 행하여도 좋다.Aldehydes may be paraformic acid aldehyde, aqueous solution of formaldehyde, or the like. When using paraformaldehyde, its solution in a solvent may be added dropwise, or aldehyde in a solid state may be added to two or more portions. When using a water-soluble formaldehyde solution, it may be added dropwise for several minutes to several hours. This reaction may be performed at a temperature in the same range as the first stage reaction or at a different temperature.
연속적으로, 반응하지 않고 남아있는 페놀 화합물을 진공 증류에 의해 반응 혼합물로부터 제거하여, 잔여물을 용매로 제공된 농도로 희석한다. 결과로 생긴 용액을 이온교환수로 씻어서 주로 이온을 제거한다. 따라서, 반응 및 세정을 위해 사용된 용매를 진공증류로 제거하여, 잔여물을 냉각하여 고체를 얻는다. 따라서, 변형된 페놀 수지를 얻을 수 있다.Subsequently, the phenolic compound remaining unreacted is removed from the reaction mixture by vacuum distillation, and the residue is diluted to the concentration provided as solvent. The resulting solution is washed with ion-exchanged water to mainly remove ions. Thus, the solvent used for reaction and washing is removed by vacuum distillation to cool the residue to obtain a solid. Thus, a modified phenolic resin can be obtained.
화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체를 수소첨가하여, 화학식(Ⅳ)으로 나타낸 중합체를 얻기 위해서, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체를 용매에서 용해하여, 이 용액을 금속 촉매 존재하의 수소와 접촉시켜 추출하였다. 용매는 화학식(Ⅲb)으로 나타낸 중합체를 용해하고, 수소첨가하기에 대ㄷ해 안정되고, 수소첨가 후에 쉽게 제거될 수 있는 것이 바람직하다. 그의 바람직한 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 등의 저알콜류, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 저케톤류, 테트라히드로퓨란 및 디옥산 등의 고리형 에테르류를 포함한다. 또한 바람직한 것은 크레졸류 등의 페놀류이다. 이들 용매 중 특히 바람직한 것은 저알콜류이다.In order to obtain the polymer represented by general formula (IV) by hydrogenating the polymer represented by general formula (IIIb), a well-known method can be used. For example, the polymer represented by formula (IIIb) was dissolved in a solvent and extracted by contacting this solution with hydrogen in the presence of a metal catalyst. It is preferred that the solvent is stable for dissolving and hydrogenating the polymer represented by the formula (IIIb) and can be easily removed after hydrogenation. Preferable examples thereof include low alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, low ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Further preferred are phenols such as cresols. Particularly preferred among these solvents is low alcohols.
금속 촉매의 바람직한 예는 니켈, 코발트., 팔라듐, 플라트늄 및 로듐을 포함한다. 상기 촉매 금속은 금속산화물 지지체에 고정시키거나 고정시킨 후에 사용하여도 좋다. 일반적으로, 니켈 및 코발트 각각은 라니형 단독 또는 실리카, 알루미나, 탄소 또는 규조토 등의 다공성 지지체에 고정시킨 후에 사용한다.Preferred examples of metal catalysts include nickel, cobalt., Palladium, platinum and rhodium. The catalyst metal may be used after being fixed to or fixed to a metal oxide support. In general, nickel and cobalt are each used after being fixed to a Raney type or a porous support such as silica, alumina, carbon, or diatomaceous earth.
귀금속은 일반적으로 산화물의 형태로 또는 지지체에 고정된 후에 사용된ㄴ다. 촉매의 사용량을 촉매의 종류에 따라 다양화시키더라도, 그의 적당한 범위는 일반적으로 다음과 같다. 수소첨가는 고압멸균의 간헐적처리이나 반응 혼합물을 고정된 배드를 통과하는 연속처리로서 행하여도 좋다. 간헐적처리의 경우에, 촉매량의 적절한 범위는 처리된 중합체에 기초한 금속량으로 약 0.01 내지 10중량%이다. 연속유동공정의 경우에, 촉매량의 적당한 범위는 촉매에 기초한 중합체의 WHSV가 약 0.1 내지 10㎏/㎏.hr이다. 연속유동공정의 경우에, 지지체에 고정된 촉매가 일반적으로 사용된다. 수소첨가를 위한 온도는 반응온도, 장치의 저항압력 등의 관점으로부터 일반적으로 50 내지 300℃, 바람직하게는 150 내지 250℃이다. 원하는 처리 기간은 예를 들면, 사용된 촉매의 종류 및 양과 처리온도의 처리를 위한 상태, 및 처리된 중합체의 성질 등에 따라서 선택될 수 있다.Precious metals are generally used in the form of oxides or after they are fixed to a support. Although the usage-amount of a catalyst varies with the kind of catalyst, its suitable range is generally as follows. Hydrogenation may be carried out as an intermittent treatment of autoclaving or as a continuous treatment of the reaction mixture through a fixed bed. In the case of intermittent treatment, a suitable range of catalyst amounts is about 0.01 to 10% by weight of metal based on the treated polymer. In the case of a continuous flow process, a suitable range of catalyst amounts is about 0.1 to 10 kg / kg.hr of WHSV of the catalyst based polymer. In the case of a continuous flow process, a catalyst fixed to the support is generally used. The temperature for hydrogenation is generally from 50 to 300 ° C, preferably from 150 to 250 ° C, in view of the reaction temperature, the resistance pressure of the apparatus and the like. The desired treatment period can be selected depending on, for example, the type and amount of catalyst used, the conditions for treatment of the treatment temperature, the nature of the treated polymer, and the like.
본 발명에서, 방향족핵의 수소첨가의 정도는 바람직하게 60% 이상, 더욱 바람직하게 70% 이상, 가장 바람직하게 80% 이상이다. 60% 이하의 핵의 수소첨가 정도는 193㎚에서 빛흡수가 증가하고, 손상된 레지스트 프로파일이 증가한다는 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.In the present invention, the degree of hydrogenation of the aromatic nucleus is preferably at least 60%, more preferably at least 70%, most preferably at least 80%. The degree of hydrogenation of the nuclei of 60% or less is undesirable because it results in an increase in light absorption at 193 nm and an increase in damaged resist profile.
화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체를 얻기위한 방법을 다음에 설명한다. 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅴb)으로 나타낸 카르복실산무수물로 에스테르화시킴으로서 얻어진다.The method for obtaining the polymer represented by the formula (VIb) is described next. The polymer represented by the formula (VIb) is obtained by esterifying the polymer represented by the formula (IVb) with the carboxylic anhydride represented by the formula (Vb).
상기 에스테르화를 위해 사용된 카르복실산무수물의예는 상기 열거한 것과동일하다.Examples of the carboxylic anhydrides used for the esterification are the same as those listed above.
에스테르화 반응은 예를 들면, R.P.Hanzilik, Org. Synth., VI, 560(1988) 또는 J.Cason, Org. Synth., Ⅲ, 169(1955)에 기재된 방법에 의해 실행함으로서, 목표 중합체를 쉽게 얻을 수 있다. 특히, 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅴb)로 나타낸 카르복실산 무수물과 함께 용매에 용해시키고, 반응 생성물을 5 내지 150℃의 온도에서 촉매 존재하에 서로 반응시켜서 목표 중합체를 얻는다. 여기서 사용된 용매의 예는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, DMF 및 THF를 포함한다. 촉매는 염기 촉매라도 좋고, 예를 들면, 피리딘, 아세트산나트륨, 4-디메틸아민피리딘 및 트리에틸아민을 포함한다.The esterification reaction is described, for example, in R. P. Hanzilik, Org. Synth., VI, 560 (1988) or J. Cason, Org. By carrying out by the method described in Synth., III, 169 (1955), the target polymer can be easily obtained. In particular, the polymer represented by the formula (IVb) is dissolved in a solvent together with the carboxylic anhydride represented by the formula (Vb), and the reaction products are reacted with each other in the presence of a catalyst at a temperature of 5 to 150 ° C to obtain a target polymer. Examples of solvents used here include benzene, toluene, xylene, DMF and THF. The catalyst may be a base catalyst and includes, for example, pyridine, sodium acetate, 4-dimethylaminepyridine and triethylamine.
에스테르화 반응에서, 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체 및 화학식(Ⅴb)으로 나타낸 카르복실산무수물을 화학식(Ⅴb)으로 나타낸 카르복실산무수물의 양이 화학식(Ⅳb)으로 나타낸 중합체의 1.0몰 당 0.5 내지 2.0몰인 몰농도로 바람직하게 차지한다. 중합체의 몰 당 0.5몰 이하의 카르복실산무수물의 차지한 양은 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 결과로 생성된 중합체가 중합체가 불충분한 알칼리 용해성을 가져서 감소된 감도 또는 감소된 해상도를 가지는 레지스트를 제공하므로 바람직하지 않다. 한편, 한편, 차지한 카르복실산무수물의 양이 중합체 당 2.0몰을 초과할 경우, 산무수물은 알콜분해를 통해서 디에스테르를 형성한다. 결과로서, 화학식(Ⅵ)으로 나타낸 중합체는 불충분한 알칼리 용해성을 가지고, 감소된 감도를 가지는 레지스트를 제공한다. 따라서 반응을 조절하여 산무수물이 알콜분해를 통해 하프에스테르를 형성하는 것이 바람직하다.In the esterification reaction, the amount of the carboxylic acid anhydride represented by the general formula (IVb) and the carboxylic acid anhydride represented by the general formula (Vb) is 0.5 to 1.0 mol of the polymer represented by the general formula (IVb). Preferably at a molar concentration of 2.0 moles. The occupied amount of carboxylic acid anhydride of 0.5 moles or less per mole of polymer is undesirable because the resulting polymer represented by formula (VIb) provides a resist with poor alkali solubility resulting in a reduced sensitivity or reduced resolution. not. On the other hand, when the amount of carboxylic acid anhydride occupied exceeds 2.0 mol per polymer, the acid anhydride forms diester through alcohol decomposition. As a result, the polymer represented by the formula (VI) has a poor alkali solubility and provides a resist having a reduced sensitivity. Therefore, it is preferable to control the reaction so that the acid anhydride forms half ester through alcohol decomposition.
본 발명에 포함된 이 포지티브 포토레지트 조성물은 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체(산분해성기를 포함하지 않는 중합체(B)), 산분해성용해저지제 및 광산발생제를 포함하여도 좋다.This positive photoresist composition included in the present invention may contain a polymer represented by the formula (VIb) (polymer (B) not containing an acid-decomposable group), an acid-decomposable dissolving inhibitor and a photoacid generator.
그러나, 산분해성기를 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체(화학식(Ⅰb)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체)와 결합하는 것이 바람직하다.However, it is preferable to combine the acid-decomposable group with a polymer represented by the formula (VIb) (a polymer having a partial structure represented by the formula (Ib)).
산분해성기는 에스테르화반응을 통해 증합체의 카르복실기를 보호하는 것에 의해 화학식(Ⅵb)으로 나타낸 중합체와 결합할 수 있다. 이 에스테르화 반응의 예는 상술한 것과 동일한 방법을 포함한다.The acid-decomposable group may be bonded to the polymer represented by the formula (VIb) by protecting the carboxyl group of the polymerized product through esterification. Examples of this esterification reaction include the same method as described above.
세째로, 화학식(Ⅰc)으로 나타낸 구조를 가지는 중합체(B)를 아래에 설명한다.Third, the polymer (B) having a structure represented by the formula (Ic) is described below.
화학식(Ⅰc)에서 R1내지 R5, X 및 Z는 화학식(Ⅰa)에서와 동일한 의미를 가진다.In formula (Ic), R 1 to R 5 , X and Z have the same meanings as in formula (Ia).
화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조는 중합체의 주사슬 또는 그의 곁사슬에 포함되어도 좋다.The partial structure represented by general formula (Ic) may be included in the main chain or the side chain thereof.
본 발명에서, 부분구조는 바람직하게 중합체의 주사슬에 포함된다.In the present invention, the partial structure is preferably included in the main chain of the polymer.
화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체의 예는 하기 (a-1c) 내지 (a-24c)으로 나타낸 중합체를 포함한다.Examples of the polymer having a partial structure represented by the formula (Ic) include polymers represented by the following (a-1c) to (a-24c).
화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체를 합성하기 위한 공정의 한예는 일본국특개평5-163328에 기재된 방법이다. 이 방법에서, 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨이 페놀 화합물과 첫빼로 중합되어 하기 화학식(Ⅱc)으로 나타낸 구조단위를 가지는 중합체를 합성하고, 이 중합체는 수소첨가되어 하기 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체를 얻는다. 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체는 하기 화학식에 의해 카르복실산무수물로 에스테르화되어서, 하기 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체를 얻는다.One example of a process for synthesizing a polymer having a partial structure represented by the formula (Ic) is the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-163328. In this method, 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene are first polymerized with a phenol compound to synthesize a polymer having a structural unit represented by the following formula (IIc), which is hydrogenated to form a polymer The polymer represented by (IIIc) is obtained. The polymer represented by the formula (IIIc) is esterified with a carboxylic acid anhydride by the following formula to obtain a polymer represented by the following formula (Vc).
화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체는 필요에 따라서 공급된 단위체로 더욱 에스테르화됨으로서, (a-1c) 내지 (a-24c) 중 어느 하나로 나타낸 예시된 중합체를 얻는다.The polymer represented by the formula (Vc) is further esterified to the supplied unit as necessary, thereby obtaining the exemplified polymer represented by any one of (a-1c) to (a-24c).
(상기 화학식에서, Z0는 -(CH2)m-을 나타내고; R6및 R7은 각각 수소원자 또는 메틸기를 나타내고; m은 0 또는 1을 나타내고; n은 1 또는 2를 나타내고; Z1은 2가의 유기기를 나타내고; R1내지 R4는 화학식(Ⅰc)에서와 동일한 의미를 가진다.).(Wherein Z 0 represents-(CH 2 ) m- ; R 6 and R 7 each represent a hydrogen atom or a methyl group; m represents 0 or 1; n represents 1 or 2; Z 1 Represents a divalent organic group; R 1 to R 4 have the same meaning as in formula (Ic).).
상기 합성공정을 더욱 상세하게 설명한다. 화학식(Ⅱ)으로 나타낸 중합체를 4-비닐헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨을 산촉매 존재하의 페놀 화합물과 반응시킴으로서 쉽게 얻는다. 페놀 화합물의 예는 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, t-부틸페놀, 시클로헥실페놀, p-쿠밀페놀, 크실레놀류 및 나프톨류를 포함한다.The synthesis process will be described in more detail. The polymer represented by formula (II) is readily obtained by reacting 4-vinylhexene and / or 5-vinylnorbornene with a phenolic compound in the presence of an acid catalyst. Examples of phenolic compounds include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, t-butylphenol, cyclohexylphenol, p-cumylphenol, xylenols and naphthols.
4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨과 페놀 화합물의 반응에서, 반응 생성물은 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨에 대해 페놀화합물의 차지한 양이 바람직하게 0.8 내지 12등몰, 더욱 바람직하게 2 내지 10등몰인 비율을 차지한다. 0.8등몰 이하의 페놀화합물의 차지하 양은 원하는 분자량을 가지는 중합체를 얻기 어려우므로 바람직하지 않다. 12등몰을 초과하는 그 차자된 양은 반응하지 않고 남아있는 페놀화합물을 제거하기에 많은 수고를 필요로 하므로 바람직하지 않다.In the reaction of 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene with a phenolic compound, the reaction product preferably contains an amount of phenolic compound relative to 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene from 0.8 to 12 equimoles, more preferably 2-10 moles. The charge amount of the phenol compound of 0.8 equimolar or less is not preferable because it is difficult to obtain a polymer having a desired molecular weight. Its undesired amounts exceeding 12 equimoles are undesirable because they require a lot of effort to remove phenolic compounds that remain unreacted.
4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨을 페놀 화합물과 반응시키기 위해 사용하는 산촉매의 바람직한 예는 삼플루오르화붕소; 혼합체, 에테르 혼합체, 및 삼플루오르화붕소의 알콜혼합체 등의 삼플루오르화붕소; 알루미늄트리클로라이드 및 디에틸암모늄모노클로라이드 등의 알루미늄 화합물; 염화철; 사염화티타늄; 황산, 플루오르화수소; 및 트리플루오로메탄술폰산을 포함한다. 촉매활성 및 촉매제거 편의의 관점에서 특히 바람직한 것은 삼플루오르화붕소, 삼플루오르화붕소/에테르 혼합물, 삼플루오르화붕소/페놀혼합물, 삼플루오르화붕소/물혼합물, 삼플루오르화붕소/알콜혼합물 및 삼플루오르화붕소/아민혼합물이다. 이들 중 가장 바람직한 것은 플루오르화붕소 및 삼플루오르화/페놀혼합물이다. 상기 산촉매는 다른 양으로 사용된다. 예를 들면, 삼플루오르화붕소/페놀혼합물은 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨의 100중량부 당 바람직하게 0.1 내지 20중량부, 더욱 바람직하게 0.5 내지 10중량부이다.Preferred examples of the acid catalyst which use 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene for reacting with a phenol compound include boron trifluoride; Boron trifluoride, such as a mixture, an ether mixture, and an alcohol mixture of boron trifluoride; Aluminum compounds such as aluminum trichloride and diethylammonium monochloride; Iron chloride; Titanium tetrachloride; Sulfuric acid, hydrogen fluoride; And trifluoromethanesulfonic acid. Particularly preferred in view of catalytic activity and catalyst removal convenience are boron trifluoride, boron trifluoride / ether mixtures, boron trifluoride / phenol mixtures, boron trifluoride / water mixtures, boron trifluoride / alcohol mixtures, and Boron fluoride / amine mixture. Most preferred of these are boron fluoride and trifluoride / phenol mixtures. The acid catalyst is used in different amounts. For example, the boron trifluoride / phenol mixture is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene.
상기 반응은 용매를 가지고 또는 용매 없이 이루어질 수 있다. 용매가 사용되지 않는 경우에, 페놀 화합물은 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨에 대해 적어도 1당량, 더욱 바람직하게 3 내지 10당량의 양을 차지한다. 용매를 사용하는 경우에, 이 용매는 반응을 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 그의 바람직한 예는 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소화합물을 포함한다. 반응 온도는 사용된 산촉매의 종류에 따라서 다양해진다. 예를 들면, 삼플루오르화붕소/페놀 혼합물을 사용하는 경우에, 반응은 바람직하게 20 내지 170℃, 더욱 바람직하게 40 내지 150℃의 온도에서 행해진다. 170℃를 초과하는 반응온도는 촉매분해 또는 부작용이 일어나므로 바람직하지 않다. 20℃ 이하의 반응온도는 상기 저온이 반응을 지연시키기 때문에 경제적으로 불리해서 바람직하지 않다.The reaction can be made with or without solvent. If no solvent is used, the phenolic compound accounts for at least 1 equivalent, more preferably 3 to 10 equivalents relative to 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene. In the case of using a solvent, the solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. Preferred examples thereof include aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene. The reaction temperature varies depending on the type of acid catalyst used. For example, in the case of using a boron trifluoride / phenol mixture, the reaction is preferably performed at a temperature of 20 to 170 ° C, more preferably 40 to 150 ° C. Reaction temperatures exceeding 170 ° C. are undesirable because they cause catalysis or side effects. The reaction temperature of 20 ° C. or lower is economically disadvantageous because the low temperature delays the reaction, which is not preferable.
상기 반응은 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨을 점차 첨가하는 방법으로 실행하여도 좋다. 이 방법은 4-비닐시클로헥센 및/또는 5-비닐노르보르넨을 이성중합으로부터 막는데 효과적이다.The reaction may be carried out by gradually adding 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene. This method is effective for preventing 4-vinylcyclohexene and / or 5-vinylnorbornene from isopolymerization.
상기 반응 종료 후에, 촉매를 여과하거나 불활성화하고, 그렇게 얻어진 용액을 농축함으로서 화학식(Ⅱc)으로 나타낸 중합체를 얻는다. 촉매제거를 위한 방법은 사용된 축매의 종류에 따라 다양해진다. 예를 들면, 트리플루오로화붕소/페놀혼합물을 사용하는 경우에, 바람직한 방법은 몰로서 촉매량의 1 내지 10배의 양으로 수산화칼슘, 수산화마그네슘 등을 첨가하여, 촉매를 불활성화시키고, 촉매를 여과하는 것을 포함한다. 여과에서, 용매를 첨가하거나 가열하고 그렇지 않으면, 반응 혼합물을 처리함으로서 여과작용의 효율을 개선시키는 것이 바람직하다.After completion of the reaction, the catalyst is filtered or inactivated, and the solution thus obtained is concentrated to obtain a polymer represented by the formula (IIc). Methods for catalyst removal vary with the type of accumulator used. For example, in the case of using a boron trifluoro / phenol mixture, a preferred method is to add calcium hydroxide, magnesium hydroxide and the like in an amount of 1 to 10 times the catalytic amount as moles to deactivate the catalyst and filter the catalyst. It involves doing. In filtration, it is desirable to improve the efficiency of the filtration by adding or heating a solvent and otherwise treating the reaction mixture.
화학식(Ⅱc)으로 나타낸 중합체를 수소첨가하여, 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체를 얻기 위해서, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 화학식(Ⅱc)으로 나타낸 중합체는 용매에 용해되고, 이 용액은 금속촉매 존재하의 수소와 접촉하여 추출된다.In order to hydrogenate the polymer represented by general formula (IIc), and to obtain the polymer represented by general formula (IIIc), a well-known method can be used. For example, the polymer represented by formula (IIc) is dissolved in a solvent, and this solution is extracted in contact with hydrogen in the presence of a metal catalyst.
용매는 화학식(Ⅱc)으로 나타낸 중합체가 용해되고, 수소첨가에 안정하고, 수소첨가 후 쉽게 제거될 수 있는 것이 바람직하다. 그의 바람직한 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 등의 저알콜류, 케톤, 메틸에틸케톤, 및 메틸이소부틸케톤 등의 저케톤류, 테트라히드로퓨란 및 디옥산 등의 고리형에테르류를 포함한다. 또한, 바람직한 것은 크레졸류 등의 페놀류이다. 이들 용매 중 특히 바람직한 것은 저알콜류이다.It is preferable that the solvent dissolves the polymer represented by the formula (IIc), is stable to hydrogenation, and can be easily removed after hydrogenation. Preferable examples thereof include low alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, low ketones such as ketone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Moreover, phenols, such as cresols, are preferable. Particularly preferred among these solvents is low alcohols.
금속촉매의 바람직한 예는 니켈, 코발트, 팔라듐, 플라트늄 및 로듐을 포함한다. 상기 촉매금속은 금속산화물 지지체에 고정하거나 고정한 후에 사용하여도 좋다. 일반적으로, 니켈 및 코발트 각각은 라니형 단독으로 또는 실리카, 알루미나, 탄소 또는 규조토 등의 다공성 지지체에 고정된 후에 사용한다. 귀금속을 일반적으로 산화물의 형태로 사용하거나 지지체에 고정시킨 후에 사용한다. 촉매의 사용량이 촉매의 종류에 따라 다양하더라도, 그의 적당한 범위는 일반적으로 다음과 같다. 수소첨가는 고압멸균의 간헐적처리나 반응 혼합물을 고정된 배드를 통과하는 연속처리로서 행하여도 좋다.Preferred examples of metal catalysts include nickel, cobalt, palladium, platinum and rhodium. The catalyst metal may be used after being fixed to or fixed to a metal oxide support. In general, nickel and cobalt are each used either alone or after being fixed to a porous support such as silica, alumina, carbon or diatomaceous earth. Precious metals are generally used in the form of oxides or after they are fixed to a support. Although the amount of the catalyst used varies depending on the type of catalyst, its suitable range is generally as follows. Hydrogenation may be carried out as an intermittent treatment of autoclaving or as a continuous treatment of the reaction mixture through a fixed bed.
간헐적처리의 경우에, 촉매량의 적당한 범위는 처리된 중합체에 기초한 금속량으로 약 0.01중량% 내지 10중량%이다. 연속유동 공정의 경우에, 촉매량의 적당한 범위는 촉매에 기초한 중합체의 WHSV가 약 0.1 내지 10㎏/㎏.hr인 것이다. 연속적인 유동공정에서, 지지체에 고정된 촉매가 일반적으로 사용된다. 수소첨가를 위한 온도는 일반적으로 50 내지 300℃, 바람직하게 150 내지 250℃이다. 수소의 압력은 일반적으로 반응온도, 장치의 저항압력 등의 관점으로부터 10 내지 200㎏/㎠, 바람직하게 50 내지 100㎏/㎠이다. 원하는 처리기간은 예를 들면, 사용된 촉매의 종류와 양, 및 처리온도의 처리를 위한 상태와 처리된 중합체의 성질에 따라서 선택될 수 있다. 본 발명의 경우에, 방향족 핵의 수소첨가도는 바람직하게 60% 이상, 더욱 바람직하게 70% 이상, 가장 바람직하게 80% 이상이다. 60% 이하의 핵수소첨가도는 193㎚에서 광흡수를 증가시키고, 손상된 레지스트 프로파일이 증가하는 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.In the case of intermittent treatment, a suitable range of catalyst amounts is from about 0.01% to 10% by weight of metal based on the treated polymer. In the case of a continuous flow process, a suitable range of catalyst amounts is that the WHSV of the catalyst based polymer is about 0.1-10 kg / kg.hr. In a continuous flow process, a catalyst fixed to the support is generally used. The temperature for hydrogenation is generally 50 to 300 ° C., preferably 150 to 250 ° C. The pressure of hydrogen is generally 10 to 200 kg / cm 2, preferably 50 to 100 kg / cm 2 from the viewpoint of the reaction temperature, the resistance pressure of the apparatus, and the like. The desired treatment period can be chosen depending on, for example, the type and amount of catalyst used, the conditions for the treatment of the treatment temperature and the nature of the treated polymer. In the case of the present invention, the hydrogenation degree of the aromatic nucleus is preferably at least 60%, more preferably at least 70%, most preferably at least 80%. Hydrogenation of less than 60% is undesirable because it results in increased light absorption at 193 nm and an increased damaged resist profile.
화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체를 얻기 위한 방법을 다음에 설명한다. 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅳc)으로 나타낸 카르복실산무수물과 에스테르화함으로서 얻는다.The method for obtaining the polymer represented by the formula (Vc) is described next. The polymer represented by the formula (Vc) is obtained by esterifying the polymer represented by the formula (IIIc) with the carboxylic anhydride represented by the formula (IVc).
에스테르화를 위해 사용된 카르복실산무수물의 예는 상기 열거한 것과 동일하다.Examples of carboxylic anhydrides used for esterification are the same as those listed above.
에스테르화반응은 예를 들면, R.P.Hanzilik, Org. Synth., VI, 560(1988) 또는 J.Cason, Org. Synth., Ⅲ, 169(1955)에 기재된 방법으로 실행함으로서, 목표 중합체를 쉽게 얻는다. 구체적으로, 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅳc)으로 나타낸 카르복실산무수물과 함께 용매에 용해되고, 반응 생성물을 5 내지 150℃의 온도에서 촉매 존재하에서 서로 반응시켜, 목표 중합체를 얻는다. 여기서 사용된 용매의 예는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, DMF 및 THF를 포함한다. 촉매는 예를 들면, 피리딘, 아세트산나트륨, 4-디메틸아미노피리딘 및 트리에틸아민의 염기촉매라도 좋다.The esterification reaction is described, for example, in R. P. Hanzilik, Org. Synth., VI, 560 (1988) or J. Cason, Org. By carrying out the method described in Synth., III, 169 (1955), the target polymer is easily obtained. Specifically, the polymer represented by the formula (IIIc) is dissolved in a solvent together with the carboxylic anhydride represented by the formula (IVc), and the reaction products are reacted with each other in the presence of a catalyst at a temperature of 5 to 150 ° C to obtain a target polymer. Examples of solvents used here include benzene, toluene, xylene, DMF and THF. The catalyst may be, for example, a base catalyst of pyridine, sodium acetate, 4-dimethylaminopyridine and triethylamine.
에스테르화반응에서, 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체 및 화학식(Ⅳc)으로 나타낸 카르복실산무수물은 화학식(Ⅳc)으로 나타낸 카르복실산무수물의 양이 화학식(Ⅲc)으로 나타낸 중합체의 1.0몰 당 0.5 내지 2.0몰의 농 농도로 바람직하게 차지한다. 중합체의 몰 당 0.5몰 이하의 카르복실산무수물의 차지한 양은 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 결과로 생성된 중합체가 불충분한 알칼리 용해성을 가져서 감소된 감도 또는 감소된 해상도를 가지는 결과를 초래하므로 바람직하지 않다. 한편, 차지한 카르복실산무수물의 양이 중합체 당 2.0몰을 초과할 경우, 산무수물은 알콜분해를 통해서 디에스테르를 형성한다. 결과적으로, 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체는 불충분한 알칼리 용해성을 가지고, 감소된 감도를 가지는 레지스트를 제공하는 경향이 있다. 따라서, 산무수물은 알콜분해를 통해 하프에스테르를 형성하도록 반응을 조절하는 것이 바람직하다.In the esterification reaction, the polymer represented by the formula (IIIc) and the carboxylic acid anhydride represented by the formula (IVc) are 0.5 to 1.0 mole of the molar amount of the carboxylic acid anhydride represented by the formula (IVc). Preferably at a concentration of 2.0 mol. The occupied amount of carboxylic acid anhydride of 0.5 mol or less per mole of polymer is undesirable since the resulting polymer represented by formula (Vc) has insufficient alkali solubility resulting in reduced sensitivity or reduced resolution. On the other hand, when the amount of carboxylic acid anhydride occupied exceeds 2.0 mol per polymer, the acid anhydride forms diester through alcohol decomposition. As a result, the polymer represented by the formula (Vc) tends to provide a resist having insufficient alkali solubility and having a reduced sensitivity. Therefore, it is preferable that the acid anhydride be controlled to form half ester through alcohol decomposition.
본 발명에 포함된 포지티브 포토레지스트 조성물은 화학식(Ⅴc)으로 나타낸중합체(화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조를 가지지만, 산분해성기를 함유하지 않는 중합체), 산분해성 용해저지제 및 공산발생제를 포함하여도 좋다. 그러나, 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체(화학식(Ⅰc)으로 나타낸 구조단위를 가지는 중합체)로 산분해성기를 혼합시키는 것이 바람직하다.The positive photoresist composition included in the present invention includes a polymer represented by formula (Vc) (a polymer having a partial structure represented by formula (Ic) but not containing an acid-decomposable group), an acid-decomposable dissolving inhibitor, and a co-generating agent. You may also do it. However, it is preferable to mix an acid-decomposable group with a polymer represented by the formula (Vc) (a polymer having a structural unit represented by the formula (Ic)).
산분해성기는 에스테르화반응을 통해 중합체의 카르복실기를 보호함으로서 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체와 결합된다. 이 에스테르화반응의 예는 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체가 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 등을 3차알콜로 에스테르화하는 방법(G.Hoefle, W.Steglich 및 Vorbrueggen, Angew. Chem. Int. Ed. Engle., 17, 569(1978)), 트리플루오로아세트산무수물을 사용하는 방법(R.C.Parish 및 L.M.Stock, J.Org.Chem., 30, 927(1965)), 및 DCC(디시클로헥실카르보이미드)를 사용하는 방법(B.Neises 및 W.Sreglich, Org. Synth., 63, 183(1985))을 포함한다.The acid-decomposable group is bonded with the polymer represented by the formula (Vc) by protecting the carboxyl group of the polymer through esterification. Examples of this esterification reaction include a method in which the polymer represented by the formula (Vc) esterifies 4-dimethylaminopyridine (DMAP) or the like with tertiary alcohol (G. Hoefle, W. Steglich and Vorbrueggen, Angew. Chem. Int. Ed. Engle., 17, 569 (1978)), methods using trifluoroacetic anhydride (RCParish and LMStock, J. Org. Chem., 30, 927 (1965)), and DCC (dicyclohexyl) Carbodiimide) (B. Neises and W. Sreglich, Org. Synth., 63, 183 (1985)).
더욱이, 화학식(Ⅴc)으로 나타낸 중합체의 카르복시기를 SOCl2 등을 가지는 염화카르보닐로전환하고, 염화카르보닐과 알콜 또는 금속알콕시드를 반응시켜 에스테르를 형성하는 것을 포함하는 방법을 사용하여도 좋다. DCC-DMAP방법을 사용할 수 있다.Furthermore, a method comprising converting the carboxy group of the polymer represented by the formula (Vc) to carbonyl chloride having SOCl2 or the like and reacting carbonyl chloride with an alcohol or a metal alkoxide to form an ester may be used. DCC-DMAP method can be used.
네번째로, 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 구조를 가지는 중합체(B)를 하기한다.Fourth, the polymer (B) having a structure represented by the formula (Id) is described below.
본 발명에 사용하기 위한 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 구조를 가지는 중합체(B)를 하기한다.A polymer (B) having a structure represented by formula (Id) for use in the present invention is described below.
화학식(Ⅰd)에서 R12및 R13으로 나타낸 알킬기의 예는 치환되어도 좋은 1개내지 10개의 탄소원자를 가지는 선형 또는 고리형의 알킬기를 포함한다. 그의 구체적인 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 히드록시메틸, 및 히드록시에틸을 포함한다. R12및 R13으로 나타낸 시클로알킬기의 예는 시클로펜틸 및 시클로헥실을 포함한다.Examples of the alkyl group represented by R 12 and R 13 in formula (Id) include linear or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted. Specific examples thereof include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, hydroxymethyl, and hydroxyethyl. Examples of cycloalkyl groups represented by R 12 and R 13 include cyclopentyl and cyclohexyl.
R12및 R13으로 나타낸 알콕시기의 예는 각각이 1개 내지 10개의 탄소원자를 가지고 하나 이상의 치환기를 가져도 좋은 알콕시기를 포함한다. 그의 구체적인 예는 메톡시, 에톡시, n-부톡시, t-부톡시, 프로폭시 및 이소프로폭시를 포함한다.Examples of the alkoxy group represented by R 12 and R 13 include an alkoxy group each having 1 to 10 carbon atoms and may have one or more substituents. Specific examples thereof include methoxy, ethoxy, n-butoxy, t-butoxy, propoxy and isopropoxy.
상술한 군의 치환기의 예는 할로겐원자, 시아노 및 니트로를 포함한다.Examples of substituents in the aforementioned groups include halogen atoms, cyano and nitro.
R14로 나타낸 알킬기 및 치환된 알킬기의 예는 R12및 R13에 관해 상술한 것과 동일하다. R14으로 나타낸 시클로알킬기의 예는 시클로펜틸, 시클로헥실, 아다만틸, 노르보르닐, 트리시클로데카닐, 테트라시클로도데카닐, 및 트리시클로펜틸 등의 4개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 시클로알킬기를 포함한다. 이들 시클로알킬기를 위한 치환기의 예는 히드록시, 할로겐원자, 카르복시 및 알킬 또는 1개 내지 4개의 탄소원자를 가지는 알콕시기를 포함한다.Examples of the alkyl group and substituted alkyl group represented by R 14 are the same as described above for R 12 and R 13 . Examples of the cycloalkyl group represented by R 14 are cycloalkyl groups having 4 to 20 carbon atoms such as cyclopentyl, cyclohexyl, adamantyl, norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and tricyclopentyl It includes. Examples of substituents for these cycloalkyl groups include hydroxy, halogen atoms, carboxy and alkyl or alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms.
서로 연결된 R12와 R13에 의해 형성된 고리의 예는 연결된 R12와 R13이 하기 군 중 어느 하나로 이루어진 고리를 포함한다.Examples of the ring formed by R 12 and R 13 linked to each other include a ring in which R 12 and R 13 connected are one of the following groups.
-C(=O)-O-C(=O)--C (= O) -O-C (= O)-
-C(=O)-NH-C(=O)--C (= O) -NH-C (= O)-
-CH2-C(=O)-O-C(=O)--CH 2 -C (= O) -OC (= O)-
-COOR14가 산의 작용에 의해 분해되는 기를 나타낼 경우, R14의 예는 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 탄화수소기(예를 들면, t-부틸, 노르보르닐 및 시클로데카닐), 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로피라닐, 에톡시에틸 및 이소프로필에틸, 락톤기류 및 시클로헥실록시에틸 등의 알콕시에틸기류를 포함한다.When -COOR 14 represents a group which is decomposed by the action of an acid, examples of R 14 include hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms (eg t-butyl, norbornyl and cyclodecanyl), tetrahydro Alkoxyethyl groups such as furanyl, tetrahydropyranyl, ethoxyethyl and isopropylethyl, lactone groups and cyclohexyloxyethyl.
X1으로 나타낸 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 2가 유기기의 예는 에틸렌 및 프로필렌 등의 2개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 알킬렌기, 시클로부틸렌 및 시클로헥실렌 등의 4개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 시클로알킬렌기류, 페닐렌 등의 6개 내지 20개의 탄소원자를 가지는 아릴렌기류, 및 교차결합을 가지는 2가의 시클로올레핀기류를 포함한다.Examples of divalent organic groups having 2 to 20 carbon atoms represented by X 1 include 4 to 20 carbon sources such as alkylene groups having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene and propylene, cyclobutylene and cyclohexylene Arylene groups having 6 to 20 carbon atoms such as cycloalkylene groups having a group, phenylene and the like, and divalent cycloolefin groups having a crosslink.
화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조는 중합체의 주사슬 또는 그의 곁사슬에 포함되어도 좋다. 그러나, 본 발명에서, 부분구조는 바람직하게 중합체의 주사슬에 함유된다.The substructure represented by the general formula (Id) may be included in the main chain or the side chain thereof. However, in the present invention, the partial structure is preferably contained in the main chain of the polymer.
화학식(Ⅰ)으로 나타낸 부분구조를 포함하는 반복단위를 가지는 중합체의 예는 하기 화학식(a-1d) 내지 (a-10d)으로 나타낸 중합체를 포함한다.Examples of the polymer having a repeating unit including the partial structure represented by the formula (I) include polymers represented by the following formulas (a-1d) to (a-10d).
상기 중합체 예에서, R은 메틸 또는 에틸을 나타낸다. 그러나, 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조의 혼합체를 포함하는 중합체에 있어서, R은 메틸을 나타내고, 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조에 있어서, R은 에틸이고, 또한, 본 발명에 포함된다.In the polymer example, R represents methyl or ethyl. However, in the polymer containing the mixture of the substructure represented by the formula (Id), R represents methyl, and in the substructure represented by the formula (Id), R is ethyl and is also included in the present invention.
중합체(B)를 합상하기 위한 공정의 예에서, 페놀화합물 및 폴리부타디엔은 사나촉매의 존재하의 알킬화반응을 사용하여 하기 화학식(Ⅱd)으로 나타낸 구조단위를 가지는 중합체를 합성한다. 얻어진 중합체는 수소첨가되어 하기 화학식(Ⅲd)으로 나타낸 중합체를 얻는다.In an example of a process for polymerizing polymer (B), the phenolic compound and polybutadiene synthesize a polymer having a structural unit represented by the following general formula (IId) by using an alkylation reaction in the presence of a sanacatalyst. The obtained polymer is hydrogenated to obtain a polymer represented by the following general formula (IIId).
화학식(Ⅲd)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅳd)으로 나타낸 카르복실산무수물과 에스테르화하여 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체를 얻는다.The polymer represented by the formula (IIId) is esterified with the carboxylic anhydride represented by the formula (IVd) to obtain the polymer represented by the formula (Vd).
화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체는 필요에 따라 공급된 단위체와 더욱 에스테르화됨으로서 (a-1d) 내지 (a-10d) 중 어느 하나로 나타낸 반복단위를 가지는 중합체를 얻는다.The polymer represented by the formula (Vd) is further esterified with the supplied unit as necessary to obtain a polymer having a repeating unit represented by any one of (a-1d) to (a-10d).
(상기 화학식에서, R11내지 R13은 화학식(Ⅰd)의 것과 동일한 의미를 가지고, Z는 2가 유기기를 나타낸다.)(In the above formula, R 11 to R 13 have the same meaning as in formula (Id), and Z represents a divalent organic group.)
상기 합성 공정을 상세하게 설명한다. 첫째, 화학식(Ⅱd)으로 나타낸 중합체는 일본국 특개평7-41536 및 일본국 특개평9-263672에 기재된 방법에 의해 합성되고, 페놀 화합물 및 폴리부타디엔은 산촉매의 존재하의 알킬화반응에 적용되어 목표 중합체를 얻는다.The said synthesis process is demonstrated in detail. First, the polymer represented by the formula (IId) is synthesized by the methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-41536 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-263672, and the phenolic compound and polybutadiene are subjected to an alkylation reaction in the presence of an acid catalyst to give a target polymer. Get
산촉매의 예는 삼플루오르화붕소, 삼플루오르화붕소/에테르 혼합물 및 삼플루오르화붕소/페놀 화합물 등의 삼플루오르화붕소 화합물, 플루오로알킬술폰산, 플루오로알킬카르복실산, 아릴술폰산류, 알루미늄페녹시드, 술폰산, p-톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 플루오르화붕소, 플루오르화붕소/에테르 혼합물, 플루오르화붕소/페놀혼합물, 알루미늄클로라이드 및 과염산을 포함한다. 촉매활성 및 촉매제거의 관점으로부터 바람직한 것은삼플루오르화붕소/에테르혼합물 및 삼플루오르화붕소/페놀혼합물이다. 특히 바람직한 것은 삼플루오르화붕소/페놀혼합물이다. 산촉매의 사용량이 특별하게 한정되지 않더라도, 일반적으로 100g의 폴리부타디엔 당, 5 내지 50mmol, 바람직하게 10 내지 20mmol이다. 폴리부타디엔 및 페놀화합물의 반응에서, 폴리부타디엔에 페놀화합물의 첨가반응이 발생한다. 더욱이, 이 반응에서, 중합체가 분자내 고리화반응을 더욱 수행한다. 따라서, 반응시스템은 매우 큰 양의 열반응을 발생시킨다. 결과적으로, 반응온도를 조절하기 위한 가장 바람직한 방법은 점차로 첨가하여 페놀화합물 및 산촉매를 포함하는 시스템에 폴리부타디엔을 첨가하는 것이다. 이 반응에서 반응하지 않은 페놀 화합물이 작용 용매로서 제공되기 때문에, 반응 용매를 특별하게 첨가할 필요는 없다. 그러나, 반응시스템의 점성도를 저하시킬 몰적으로 불활성 용매를 소량 사용할 수 있다. 불활성 용매의 예는 톨루엔 및 크실렌 등의 탄화수소 및 클로로벤젠 및 디클로로에탄 등의 할로겐화용매를 포함한다. 페놀화합물을 가지는 폴리부타디엔의 반응에 대한 온도는 특별하게 한정되지 않고, 바람직하게는 약 25 내지 220℃이다.Examples of acid catalysts include boron trifluoride compounds such as boron trifluoride, boron trifluoride / ether mixtures and boron trifluoride / phenol compounds, fluoroalkylsulfonic acids, fluoroalkylcarboxylic acids, arylsulfonic acids, aluminum phenoxy Seeds, sulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, boron fluoride, boron fluoride / ether mixtures, boron fluoride / phenol mixtures, aluminum chloride and perchloric acid. Preferred from the standpoint of catalytic activity and catalyst removal are boron trifluoride / ether mixtures and boron trifluoride / phenol mixtures. Especially preferred are boron trifluoride / phenol mixtures. Although the amount of acid catalyst to be used is not particularly limited, it is generally 5 to 50 mmol, preferably 10 to 20 mmol, per 100 g of polybutadiene. In the reaction of polybutadiene and phenolic compound, addition reaction of phenolic compound to polybutadiene occurs. Moreover, in this reaction, the polymer further performs intramolecular cyclization. Thus, the reaction system generates a very large amount of thermal reaction. As a result, the most preferred method for controlling the reaction temperature is to add polybutadiene to the system comprising gradually adding phenolic compounds and acid catalysts. Since the phenolic compound which did not react in this reaction is provided as a working solvent, it is not necessary to add a reaction solvent specially. However, a small amount of inert solvent can be used in a molar amount that will lower the viscosity of the reaction system. Examples of inert solvents include hydrocarbons such as toluene and xylene and halogenated solvents such as chlorobenzene and dichloroethane. The temperature for the reaction of the polybutadiene having a phenol compound is not particularly limited, and is preferably about 25 to 220 ° C.
페놀 화합물의 예는 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, t-부틸페놀, 시클로헥실페놀, p-쿠밀페놀, 크실렌류 및 나프톨류를 포함한다. 폴리부타디엔 및 상기 페놀화합물 사이의 반응에서, 페놀화합물이 차지하는 양은 폴리부타디엔의 총 이중결합에 대해 일반적으로 1.2 내지 20당량, 바람직하게 2.5 내지 12당량이다.Examples of the phenolic compound include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, t-butylphenol, cyclohexylphenol, p-cumylphenol, xylenes and naphthols. In the reaction between the polybutadiene and the phenolic compound, the amount occupied by the phenolic compound is generally 1.2 to 20 equivalents, preferably 2.5 to 12 equivalents, based on the total double bond of the polybutadiene.
화학식(Ⅱd)으로 나타낸 중합체를 수소첨가하여, 화학식(Ⅲd)으로 나타낸 중합체를 얻기 위해 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 화학식(Ⅱd)으로 나타낸 중합체는 용매에 용해되어 이 용액은 금속촉매의 존재 하의 수소와 접촉하여 추출된다. 용매는 일반적으로 화학식(Ⅱd)으로 나타낸 중합체가 용해되고, 수소첨가에 대해 안정하고, 수소첨가 후에 쉽게 제거될 수 있는 것이 바람직하다. 그의 바람직한 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 등의 저알콜류를, 아세톤, 메틸에틸케톤, 및 메틸이소부틸케톤 등의 저케톤류, 테트라히드로퓨란 및 디옥산 등의 고리형 에테르류를 포함한다. 또한 바람직한 것은 크레졸류 등의 페놀류이다. 이들 용매 중 특히 바람직한 것은 저알콜류이다.A known method can be used to hydrogenate the polymer represented by the formula (IId) to obtain the polymer represented by the formula (IIId). For example, the polymer represented by formula (IId) is dissolved in a solvent and the solution is extracted in contact with hydrogen in the presence of a metal catalyst. It is preferable that the solvent generally dissolve the polymer represented by the formula (IId), be stable to hydrogenation, and be easily removable after hydrogenation. Preferable examples thereof include low alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, low ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Further preferred are phenols such as cresols. Particularly preferred among these solvents is low alcohols.
금속촉매의 바람직한 예는 니켈, 코발트, 팔라듐, 플라트늄 및 로듐을 포함한다. 상기 촉매금속은 금속산화물 지지체에 고정되거나 고정된 후에 사용되어도 좋다. 일반적으로, 니켈 및 코발트는 라니형 단독으로 또는 실리카, 알루미나, 탄소 또는 규조토 등의 다공성 지지체에 고정된 후에 사용된다. 귀금속류는 일반적으로 산화물의 형태로 또는 지지체에 고정된 후에 사용된다.Preferred examples of metal catalysts include nickel, cobalt, palladium, platinum and rhodium. The catalyst metal may be used after being fixed or fixed to the metal oxide support. Generally, nickel and cobalt are used either alone or after being fixed to a porous support such as silica, alumina, carbon or diatomaceous earth. Precious metals are generally used in the form of oxides or after they are fixed to a support.
촉매의 사용량이 촉매의 종류에 따라 다양해지더라도, 그의적당한 범위는일반적으로 다음과 같다. 수소첨가는 고압멸균 등의 간헐적처리 또는 반응 혼합물을 고정된 배드를 통과시켜는 연속처리로서 완성하여도 좋다. 간헐적처리의 경우, 촉매량의 적당한 범위는 촉매에 기초한 중합체의 WHSV가 약 0.1 내지 10㎏/㎏.hr이다. 연속적인 유동 공정의 경우에, 지지체에 고정된 촉매가 일반적으로 사용된다.Although the amount of the catalyst used varies depending on the type of catalyst, its suitable range is generally as follows. Hydrogenation may be completed as an intermittent treatment such as autoclaving or as a continuous treatment by passing the reaction mixture through a fixed bed. In the case of intermittent treatment, a suitable range of catalyst amounts is about 0.1 to 10 kg / kg.hr of WHSV of the polymer based on the catalyst. In the case of a continuous flow process, a catalyst fixed to the support is generally used.
수소첨가에 대한 온도는 반응온도, 장치의 저항압력 등의 관점으로부터 일반적으로 10 내지 200㎏/㎠, 바람직하게 50 내지 100㎏/㎠이다. 원하는 온도 영역은 예를 들면 사용된 촉매의 종류와 양 및 처리 온도에 대한 상태, 처리된 중합체의 성질 등에 따라설택될 수 있다. 본 발명에서, 방향족 핵의 수소첨가도는 바람직하게 60% 이상, 더욱 바람직하게 70% 이상, 가장 바람직하게 80% 이상이다. 60% 이하의 핵수소첨가도는 193㎚에서 광흡수를 증가시키고, 레지스트 프로파일을 손상시키는 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.The temperature for hydrogenation is generally 10 to 200 kg / cm 2, preferably 50 to 100 kg / cm 2 from the viewpoint of reaction temperature, resistance pressure of the apparatus, and the like. The desired temperature range can be chosen depending on, for example, the type and amount of catalyst used and the condition for the treatment temperature, the nature of the polymer treated and the like. In the present invention, the hydrogenation degree of the aromatic nucleus is preferably at least 60%, more preferably at least 70%, most preferably at least 80%. Nuclear hydrogenation of less than 60% is undesirable because it results in increased light absorption at 193 nm and impairs the resist profile.
화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체를 얻기 위한 방법을 다음에 설명한다. 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅲd)으로 나타낸 중합체를 화학식(Ⅳd)으로 나타낸 카르복실산무수물과 에스테르화시킴으로서 얻는다.The method for obtaining the polymer represented by the formula (Vd) is described next. The polymer represented by the formula (Vd) is obtained by esterifying the polymer represented by the formula (IIId) with the carboxylic anhydride represented by the formula (IVd).
에스테를화를 위해 사용된 카르복실산무수물의 예는 상기 열거한 것과 동일하다.Examples of carboxylic anhydrides used for esterification are the same as those listed above.
에스테르화반응은 예를 들면, R.P.Hanzilik, Org.Synth., VI, 560(1988) 또는 J.Cason, Org. Synth., Ⅲ, 169(1955)에 기재된 방법에 의해 행해짐으로서, 목표중합체를 쉽게 얻을 수 있다. 구체적으로, 화학식(Ⅳd)으로 나타낸 중합체는 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 카르복실산무수물과 함께 용매에 용해되어, 반응생성물을 5내지 150℃의 온도에서 촉매 존재하에서 서로 반응시킴으로, 목표 중합체를 얻는다. 여기에 사용된 용매의 예는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, DMF 및 THF를 포함한다. 촉매는 예를 들면, 피리딘, 아세트산나트륨, 4-디메틸아미노피리딘 및 트리에틸아민의 염기 촉매라도 좋다.The esterification reaction is described, for example, in R. P. Hanzilik, Org. Synth., VI, 560 (1988) or J. Cason, Org. By the method described in Synth., III, 169 (1955), the target polymer can be easily obtained. Specifically, the polymer represented by the formula (IVd) is dissolved in a solvent together with the carboxylic anhydride represented by the formula (Vd), and the reaction products are reacted with each other in the presence of a catalyst at a temperature of 5 to 150 ° C. to obtain a target polymer. Examples of solvents used herein include benzene, toluene, xylene, DMF and THF. The catalyst may be, for example, a base catalyst of pyridine, sodium acetate, 4-dimethylaminopyridine and triethylamine.
에스테르화반응에서, 화학식(Ⅲd)으로 나타낸 중합체 및 화학식(Ⅳd)으로 나타낸 카르복실산무수물은 화학식(Ⅲd)으로 나타낸 1.0몰의 중합체 당 0.5 내지 2.0이다. 중합체 몰 당 0.5 이하의 카르복실산무수물의 차지한 양은 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 결과로 얻은 중합체가 불충분한 알칼리 용해성을 가지므로 바람직하지 않다. 한편, 카르복실산무수물이 차지하는 양이 중합체 당 2.0몰을 초과할 경우, 산무수물은 알콜분해를 통해 디에스테르를 형성한다. 결과적으로, 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체는 불충분한 알칼리 용해성을 가지고, 감소된 감도를 가지는 레지스트를 제공한다. 따라서, 산무수물이 알콜분해를 통해 하프에스테르를 형성하도록 반응을 조절하는 것이 바람직하다.In the esterification reaction, the polymer represented by formula (IIId) and the carboxylic anhydride represented by formula (IVd) are 0.5 to 2.0 per 1.0 mole of polymer represented by formula (IIId). The occupied amount of carboxylic acid anhydride of 0.5 or less per polymer is not preferable because the polymer obtained as a result of the formula (Vd) has insufficient alkali solubility. On the other hand, when the amount occupied by the carboxylic acid anhydride exceeds 2.0 mol per polymer, the acid anhydride forms diester through alcohol decomposition. As a result, the polymer represented by the formula (Vd) has insufficient alkali solubility and provides a resist having reduced sensitivity. Therefore, it is desirable to control the reaction so that the acid anhydride forms half esters through alcoholic decomposition.
본 발명에 포함된 포지티브 포토레지스트 조성물은 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체(산분해성기가 없는 중합체(B)), 산분해성용해저지제 및 광산발생제를 포함하여도 좋다. 그러나, 산분해성기를 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체와 결합하는 것이 바람직하다. 즉, 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조는 바람직하게 산분해성기를 가진다.The positive photoresist composition included in the present invention may include a polymer represented by the formula (Vd) (polymer (B) without acid-decomposable group), an acid-decomposable dissolving inhibitor and a photoacid generator. However, preference is given to combining the acid-decomposable group with the polymer represented by the formula (Vd). That is, the partial structure represented by general formula (Id) preferably has an acid-decomposable group.
산분해성기는 에스테르화반응을 통해 중합체의 카르복실기를 보호함으로서 화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체와 결합된다. 이 에스테르화반응의 예는화학식(Ⅴd)으로 나타낸 중합체가 3차알콜을 4-디메틸아미노피리딘(DMAP)등으로 에스테르화하는 방법(G. Hoefle, W. Steglich, 및 Vorbrueggen, Angew. Chem. Int. Ed. Engle., 17, 569(1978)), 트리플루오로아세트산무수물을 사용하는 방법(R.C. PARISH 및 L.M.Stock, J.Org.Chem., 30, 927(1965)), 및 DCC(디시클로헥실카르보이미드)를 사용하는 방법(B.Neises 및 W.Steglich, Org. Synth., 63, 183(1985))이다.The acid-decomposable group is bonded with the polymer represented by the formula (Vd) by protecting the carboxyl group of the polymer through esterification. Examples of this esterification reaction include a method in which the polymer represented by the formula (Vd) esterifies tertiary alcohol with 4-dimethylaminopyridine (DMAP) or the like (G. Hoefle, W. Steglich, and Vorbrueggen, Angew. Chem. Int Ed. Engle., 17, 569 (1978)), methods using trifluoroacetic anhydride (RC PARISH and LMStock, J. Org. Chem., 30, 927 (1965)), and DCC (dicyclo Hexylcarbodiim) (B. Neises and W. Steglich, Org. Synth., 63, 183 (1985)).
본 발명에 사용하기 위한 상술한 중합체(B) 각각에서, 화학식(Ⅰa), (Ⅰb), (Ⅰc) 또는 (Ⅰd)으로 나타낸 부분구조를 가지는 반복단위의 함량은 총반복단위에 기초해서 바람직하게 50몰% 이상, 더욱 바람직하게 60몰% 이상이다.In each of the above-described polymers (B) for use in the present invention, the content of the repeating unit having a partial structure represented by the formula (Ia), (Ib), (Ic) or (Id) is preferably based on the total repeating unit. 50 mol% or more, More preferably, it is 60 mol% or more.
본 발명에 사용하기 위한 중합체(B)의 경우에, 각각의 중합체에서 산분해성기를 각각 가지는 반복구조단위의 함량은 총 반복단위에 기초해서 바람직하게 20몰% 이상, 더욱 바람직하게 30몰% 이상, 가장 바람직하게 30 내지 60몰%이다.In the case of the polymer (B) for use in the present invention, the content of the repeating structural unit each having an acid-decomposable group in each polymer is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, based on the total repeating units, Most preferably 30 to 60 mole%.
화학식(Ⅰa), (Ⅰb), (Ⅰc) 또는 (Ⅰd)으로 나타낸 부분구조를 가지는 반복단위 외에, 또 다른 반복단위가 본 발명을 위한 각 중합체(B)에 포함되어도 좋다.In addition to the repeating unit having a partial structure represented by the formula (Ia), (Ib), (Ic) or (Id), another repeating unit may be included in each polymer (B) for the present invention.
각 중합체(B)의 중합평균분자량은 바람직하게 1,500 내지 100,000, 더욱 바람직하게 2,000 내지 70,000, 가장 바람직하게 3,000 내지 50,000의 범위이다. 1,500 이하의 분자량은 드라이에칭저항성, 내열성, 및 기판에의 접착성이 불충분하므로 바람직하지 않다. 그의 분자량이 100,000을 초과할 경우, 레지스트감도가 감소하므로 바람직하지 않다.The polymer average molecular weight of each polymer (B) is preferably in the range of 1,500 to 100,000, more preferably 2,000 to 70,000, most preferably 3,000 to 50,000. The molecular weight of 1,500 or less is not preferable because the dry etching resistance, heat resistance, and adhesion to the substrate are insufficient. If its molecular weight exceeds 100,000, the resist sensitivity decreases, which is not preferable.
각 중합체(B)의 중량평균분자량 및 분자량분포(Mw/Mn)는 1.0 내지 6.0, 더욱 바람직하게 1.0 내지 4.0이다. 분자량분포가 작아질수록 내열성 및 화상성(레지스트 프로파일, 디포커스 래티튜드)이 더 좋아진다.The weight average molecular weight and molecular weight distribution (M w / M n ) of each polymer (B) is 1.0 to 6.0, more preferably 1.0 to 4.0. The smaller the molecular weight distribution, the better the heat resistance and burnability (resist profile, defocus latitude).
각 중합체(B)의 중량평균분자량 및 분자량분포(Mw/Mn)는 굴절률 미터를 적용하여 겔투과크로마토그래피에 의해 표준폴리스티렌으로 결정한다.The weight average molecular weight and the molecular weight distribution (M w / M n ) of each polymer (B) are determined as standard polystyrene by gel permeation chromatography by applying a refractive index meter.
본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에서, 중합체(B)의 함량은 고체를 기초로 일반적으로 50 내지 99.7중량%, 바람직하게 70 내지 99중량%이다.In each of the positive photosensitive resin compositions of the present invention, the content of the polymer (B) is generally 50 to 99.7% by weight, preferably 70 to 99% by weight based on the solid.
중합체(B)외에, 하나 이상의 또 다른 중합체는 본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 또 다른 중합체의 함량은 중합체(B)의 100중량부 당 바람직하게 30중량부 까지, 더욱 바람직하게 20중량부까지, 가장 바람직하게 10중량부까지이다.In addition to the polymer (B), one or more other polymers may be included in each positive photosensitive resin composition of the present invention. The content of another polymer is preferably up to 30 parts by weight, more preferably up to 20 parts by weight, most preferably up to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer (B).
본 발명의 각각의 포지티브 감광성수지 조성물에 포함될 수 있는 임의의 중합체는 중합체(B)와 융화되는 어떠한 중합체라도 좋다. 그 예의 일본국 특허 제10-112219에 기재된 폴리(p-히드록시에틸렌), 수소첨가된 폴리(p-히드록시에틸렌), 노보락수지 및 지환식중합체를 포함한다.Any polymer that can be included in each positive photosensitive resin composition of the present invention may be any polymer that is compatible with the polymer (B). Examples thereof include poly (p-hydroxyethylene), hydrogenated poly (p-hydroxyethylene), novolak resins and alicyclic polymers described in Japanese Patent No. 10-112219.
(성분(A))(Component (A))
화학선의 조사로 분해되어 본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에 포함된 산을 발생하는 화합물(A)(이하, 광산발생제(A)라 함)을 다음에 설명할 것이다.A compound (A) (hereinafter referred to as a photoacid generator (A)) which is decomposed by irradiation of actinic rays and generates an acid contained in each positive photosensitive resin composition of the present invention will be described next.
본 발명에 사용하기 위한 광산발생제(A)의 예는 양이온성 광중합을 위한 광개시인자, 라디칼광중합을 위한 광개시인자, 염색제를 포함하는 광탈색제, 광변색제, 및 마이크로포토레지스트에 사용하고, 자외선, 원자외선, KrF엑시머레이저광, ArF에시머레이저광, 전자빔, X-레이, 분자성, 이온선 등을 조사하여 산을 발생시키는 광산발생제로서 공지된 화합물을 포함한다. 이들 광산발생제는 단독 또는 그의 둘 이상의 혼합체로서 사용하여도 좋다.Examples of photoacid generators (A) for use in the present invention include photoinitiators for cationic photopolymerization, photoinitiators for radical photopolymerization, photobleaching agents including colorants, photochromic agents, and microphotoresists And compounds known as photoacid generators that generate acids by irradiating ultraviolet rays, far ultraviolet rays, KrF excimer laser light, ArF escimer laser light, electron beams, X-rays, molecular molecules, ion beams, and the like. These photoacid generators may be used alone or as a mixture of two or more thereof.
본 발명에서, "화학선"이란 상술한 것을 포함하는 방사선의 과엄위한 의미로 사용된다.In the present invention, "actinic radiation" is used in the sense of exorbitant of radiation including the above.
광산발생제(A)는 후술할 본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에 사용할 수 있는 유기용매에 용해되는 한 특별하게 제한하지 않는다. 그러나, 220㎚ 이하의 파장을 가지는 빛의 조사로 산을 발생시키는 광산발생제가 바람직하다. 단일 광산발생제 또는 둘 이상의 광산발생제의 결합이 사용되어도 좋다. 또한, 적당한 광증감제와 하나 이상의 광산발생제를 결합하여 사용할 수 있다.The photoacid generator (A) is not particularly limited as long as it is dissolved in an organic solvent that can be used in each of the positive photosensitive resin compositions of the present invention described later. However, a photoacid generator which generates an acid by irradiation of light having a wavelength of 220 nm or less is preferable. A single photoacid generator or a combination of two or more photoacid generators may be used. In addition, a suitable photosensitizer and one or more photoacid generators may be used in combination.
사용 가능한 광산발생제(A)의 예는 예를 들면, J.Org.Chem.,Vol.43, No.15, 3055(1978) 및 일본국 특허 제9-279071호에 기재된 또 다른 종류의 오늄염(즉, 술포늄염, 요오드늄염, 포스포늄염, 디아조늄염, 및 암모늄염)을 포함한다.Examples of photoacid generators (A) that can be used are, for example, J. Org. Chem., Vol. 43, No. 15, 3055 (1978) and another kind of oil described in Japanese Patent No. 9-279071. Nium salts (ie, sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, and ammonium salts).
오늄염의 구체적인 예는 디페닐요오드늄트리플래이트, 디페닐요오드늄피렌술포네이트, 디페닐요오드늄도데실벤젠술포네이트, 트리펜질술포늄트리플래이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄나프탈렌술포네이트, 트리페닐술포늄캄포술포늄, (4-메톡시페닐)페닐요오드늄트ㅌ리플루오로메탄술포네이트를 포함한다.Specific examples of onium salts include diphenyl iodonium triflate, diphenyl iodonium pyrenesulfonate, diphenyl iodonium dodecyl benzenesulfonate, tripenzyl sulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and diphenyl Iodonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonium, (4-methoxyphenyl) phenyl iodoniumtrifluoromethanesulfonate.
광산발생제의 또 다른 바람직한 예는 일본국 특개평3-103854, 일본국 특개평3-103856 및 일본국 특개평4-1210960에 기재된 디아조디술폰류 및 디아조케토술폰류, 일본국 특개소64-18143 및 일본국 특개평2-245756에 기재된 이미노술포네이트류 및 일본국 특개평2-71270에 기재된 디술폰류를 포함한다. 또한 주사슬 또는 그의 곁사슬에 결합된 것을 가지는 중합성 화합물, 예를 들면, 미국특허 제3,849,137호, 일본국 특개소63-26653, 일본국 특개소62-69263, 일본국 특개소63-146038, 일본국 특개소63-163452, 일본국 특개소62-153853 및 일본국 특개소63-146029에 기재된 빛을 조사하여 산을 발생시키는 화합물이 유용하다. 또한, 광산발생제의 또 다른 바람직한 예는 일본국 특개평7-25846, 일본국 특개평7-28237, 일본국 특개평7-92675 및 일본국 특개평8-27120에 기재된 2-옥소시클로헥실기를 가지는 지방족 알킬술포늄염, N-히드록시숙신이미드술포네이트류 및 J.Photopolym. Sci., Tech., Vol.7. No.3, 423(1944)에 기재된 술포늄염을 포함한다. 이들 광산발생제는 단독 또는 그의 둘 이상의 결합으로 사용되어도 좋다.Further preferred examples of the photoacid generator include diazo disulfones and diazoketo sulfones described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-103854, Japanese Patent Laid-Open No. 3-103856 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-1210960, Japanese Patent Laid-Open No. 64- Iminosulfonates described in 18143 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-245756, and disulfones described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-71270. Moreover, the polymeric compound which has a thing couple | bonded with the main chain or its side chain, for example, US Patent No. 3,849,137, Japanese Patent Laid-Open No. 63-26653, Japanese Patent Laid-Open No. 62-69263, Japanese Patent Laid-Open 63-146038, Japan Compounds which generate an acid by irradiation with light described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-163452, Japanese Patent Laid-Open No. 62-153853 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-146029 are useful. Further preferred examples of the photoacid generator include 2-oxocyclohexyl groups described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-25846, Japanese Patent Laid-Open No. 7-28237, Japanese Patent Laid-Open No. 7-92675, and Japanese Patent Laid-Open No. 8-27120. Aliphatic alkylsulfonium salts, N-hydroxysuccinimidesulfonates and J. Photopolym. Sci., Tech., Vol. 7. No. 3, sulfonium salts described in 423 (1944). These photoacid generators may be used alone or in combination of two or more thereof.
화학선의 조사로 분해되어 산을 발생시키는 이들 화합물(A)의 함량은 감광성 수지 조성물의 총량(고체 기초)에 기초하여, 일반적으로 0.001 내지 40중량%, 바람직하게 0.01 내지 20중량%, 더욱 바람직하게 0.1 내지 5중량%이다. 0.001중량% 이하의 광산발생제(A)의 함량은 감도가 감소하므로 바람직하지 않다. 40중량% 이상의 그의 함량은 레지스트가 너무 높은 광흡수를 보이고, 결과로, 프로파일손상 및 좁은 프로세스마진, 특히 좁은 베이크마진을 가져오므로 바람직하지 않다.The content of these compounds (A) which are decomposed by irradiation of actinic rays to generate an acid is generally 0.001 to 40% by weight, preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably based on the total amount (solid basis) of the photosensitive resin composition. 0.1 to 5% by weight. The content of the photoacid generator (A) of 0.001% by weight or less is not preferable because the sensitivity is reduced. Its content of at least 40% by weight is undesirable because the resist shows too high light absorption, resulting in profile damage and narrow process margins, especially narrow bake margins.
(성분(C))(Component (C))
본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에 포함되어 있는 질소함유 염기성 화합물(C)를 다음에 설명한다. 질소함유 염기성화합물은 승화 또는 레지스트성을 손상시키지 않는 한 특별하게 한정하지 않는다. 그의 예는 유기아민류, 염기암모늄염류, 및 술포늄염류를 포함한다.The nitrogen containing basic compound (C) contained in each positive photosensitive resin composition of this invention is demonstrated next. The nitrogen-containing basic compound is not particularly limited as long as it does not impair sublimation or resistivity. Examples thereof include organic amines, base ammonium salts, and sulfonium salts.
예를 들면, 용도는 예를 들면, 일본국 특개소63-149640, 일본국 특개평5-249662, 일본국 특개평5-127369, 일본국 특개평5-289322, 일본국 특개평5-249683, 일본국 특개평5-289340, 일본국 특개평5-232706, 일본국 특개평5-257282, 일본국 특개평6-242605, 일본국 특개평6-242606, 일본국 특개평6-266100, 일본국 특개평6-266110, 일본국 특개평6-317902, 일본국 특개평7-120929, 일본국 특개평7-146558, 일본국특개평7-319163, 일본국 특개평7-508840, 일본국 특개평7-333844, 일본국 특개평7-219217, 일본국 특개평7-92678, 일본국 특개평7-28247, 일본국 특개평8-22120, 일본국 특개평8-110638, 일본국 특개평8-123030, 일본국 특개평9-274312, 일본국 특개평9-166871, 일본국 특개평9-292708, 일본국 특개평9-325496, 일본국 특개평(PCT)7-508840, 미국특허 제5,525453, 제5,629,134호 및 제5,667,938호에 기재된 염기성 화합물로 만들어 질 수 있다.For example, the use is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-149640, Japanese Patent Laid-Open No. 5-249662, Japanese Patent Laid-Open No. 5-127369, Japanese Patent Laid-Open No. 5-289322, Japanese Patent Laid-Open No. 5-249683, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-289340, Japanese Patent Laid-Open Publication 5-232706, Japanese Patent Laid-Open Publication 5-257282, Japanese Patent Laid-Open Publication 6-242605, Japanese Patent Laid-Open Publication 6-242606, Japanese Patent Laid-Open Publication 6-266100 Japanese Patent Laid-Open No. 6-266110, Japanese Patent Laid-Open 6-317902, Japanese Patent Laid-Open No. 7-120929, Japanese Patent Laid-Open No. 7-146558, Japanese Patent Laid-Open No. 7-319163, Japanese Patent Laid-Open No. 7-508840, Japanese Patent Laid-Open No. 7 -333844, JP 7-219217, JP 7-92678, JP 7-28247, JP 8-22120, JP 8-110638, JP 8-123030 Japanese Patent Laid-Open No. 9-274312, Japanese Patent Laid-Open No. 9-166871, Japanese Patent Laid-Open No. 9-292708, Japanese Patent Laid-Open No. 9-325496, Japanese Patent Laid-Open No. 7-508840, US Patent No. 5,525453 And basic compounds described in US Pat. Nos. 5,629,134 and 5,667,938. The.
염기성 화합물(C)의 특히 바람직한 예는 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 1-나프틸아민, 피페리딘, 헥사메틸렌테트라아민, 이미다졸 및 그의 유사체루, 히드록시피리딘류, 피리딘유사체류, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 피리디늄, p-톨루엔술포네이트, 2,4,6-트리메틸피리디늄p-톨루엔술포네이트, 테트라메틸암모늄p-톨루엔술포네이트 및 테트라부틸암모늄 락테이트를 포함한다.Particularly preferred examples of the basic compound (C) are 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-dia Xavicyclo [2.2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, hexamethylenetetraamine, imidazole and analogues thereof, hydroxypyridines, pyridine analogs, 4,4 ' -Diaminodiphenylether, pyridinium, p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate and tetrabutylammonium lactate.
상기 염기성 화합물(C)은 단독 또는 그의 둘 이상의 결합으로 사용할 수 있다.The basic compound (C) may be used alone or in combination of two or more thereof.
질소함유 염기성 화합물(C)의 함량은 감광성 수지조성물의 100중량부(고체 기초) 당 0.001 내지 10중량부, 바람직하게 0.01 내지 5중량부이다. 그의 함량이 0.001 이하일 경우, 충분한 효과가 얻어질 수 없다. 그의 함량이 10중량부를 초과할 경우, 비노광영역에서 감도 감소 및 비교적 현상성이 감소되는 결과를 가져온다.The content of the nitrogen-containing basic compound (C) is 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight (solid basis) of the photosensitive resin composition. If its content is 0.001 or less, sufficient effect cannot be obtained. If its content exceeds 10 parts by weight, this results in reduced sensitivity and relatively developability in the non-exposed areas.
(성분(D))(Component (D))
본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물에 포함된 불소형 및/또는 실리콘형 계면활성제(D)를 다음에 설명할 것이다.The fluorine type and / or silicon type surfactant (D) contained in each of the positive photosensitive resin compositions of the present invention will be described next.
본 발명의 각각의 감광성 수지 조성물은 불소형 계면활성제, 실리콘형 계면활성제, 및 불소원자와 실리콘원자를 모두 함유하는 계면활성제를 포함할 수 있고, 이들 계면활성제의 둘 이상을 함유할 수 있다.Each photosensitive resin composition of the present invention may include a fluorine type surfactant, a silicone type surfactant, and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom, and may contain two or more of these surfactants.
계면활성제(D)의 예는 미국 특허 제5,405,720호, 제5,360,692호, 제5,529,881호, 제5,296,330호, 제5,436,098호, 제5,576,143호, 제5,294,511호 및 제5,824,451호, 일본국 특개소62-36663, 일본국 특개소61-226746, 일본국 특개소61-226745, 일본국 특개소62-170950, 일본국 특개소63-34540, 일본국 특개평7-230165, 일본국 특개평8-62834, 일본국 특개평9-54432 및 일본국특개평9-5988에 기재된 계면활성제를 포함한다. 또한 하기와 같이 시판되는 계면활성제를 사용할 수 있다.Examples of surfactants (D) are U.S. Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511 and 5,824,451, Japanese Patent Laid-Open No. 62-36663, JP 61-226746, JP 61-226745, JP 62-170950, JP 63-34540, JP 7-230165, JP 8-62834, JP Surfactants described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-54432 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-5988. In addition, commercially available surfactants can be used as follows.
상품으로서 사용 가능한 계면활성제의 예는 F-TopEF301 및 EF303(뉴아키타케미칼(주)제), 플로로 FC430 및 FC431(수미토모3M(주)제), 메가팍F171, F173, F176, F189 및 R08(다이닙폰 잉크 & 케미칼(주)제) 및 서프론S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC104, SC105 및 SC106(아사히글래스(주)제) 등의 불소형 및/또는 실리콘형 계면황성제를 포함한다. 폴리실록산 중합체 KP-341(신에츄케미칼(주)제)가 실리콘형 계면활성제로서 사용 가능하다.Examples of the surfactant that can be used as the product include F-TopEF301 and EF303 (manufactured by New Akita Chemical Co., Ltd.), Floro FC430 and FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaPac F171, F173, F176, F189, and R08. (Dinippon Ink & Chemical Co., Ltd.) and fluorine type and / or such as Supron S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC104, SC105, and SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Silicon type interfacial sulfur agent is included. Polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Echu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicone type surfactant.
현상결함을 완화시킨다는 관점으로부터 이들 계면활성제의 특히 바람직한 것은 불소원자 및 실리콘원자 둘 다를 각각 함유한다.Particularly preferred of these surfactants, from the viewpoint of alleviating the development defect, contain both fluorine and silicon atoms, respectively.
계면활성제(D)의 혼합량은 고체기초 본 발명 조성물의 100중량부 당 일반적으로 0.01 내지 2중량부, 바람직하게 0.01 내지 1중량부이다. 이들 계면활성제는 단독 또는 그의 둘 이상의 혼합으로 사용할 수 있다.The mixing amount of the surfactant (D) is generally 0.01 to 2 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the solid-based composition of the present invention. These surfactants can be used alone or in combination of two or more thereof.
(또 다른 성분)(Another ingredient)
저분자, 산분해성 용해저지화합물을 필요할 경우 본 발명의 각각의 포지티브 감광성수지 조성물에 함유할 수 있다. 이 화합물은 2,000 이하의 분자량을 가지고, 산의 작용에 의해 분해 가능한 하나 이상의 기를 가지고, 산의 작용에 의해 알칼리 용해성을 증가시키게 된다.A low molecular weight, acid-decomposable dissolution inhibiting compound may be included in each of the positive photosensitive resin compositions of the present invention if necessary. This compound has a molecular weight of 2,000 or less, has one or more groups degradable by the action of an acid, and increases the solubility of alkali by the action of an acid.
저분자 산분해성 화합물의 예는 예를 들면, Proc. SPIE, 2724, 355(1996), 일본국 특개평8-15865, 미국특허 제5,310, 619호 및 제5,372,912호 및J.Photopolym. Sci., Tech., Vol.10, No.3, 511(1997)에 기재되어 있다. 예들은 하나 이상의 산분해성기를 가지는 콜린산유도체, 데히드콜린산유도체류, 데옥시콜린산유도체류, 리소콜린산유도체류, 우르소콜린산유도체류 및 아비에틴산유도체 등의 지환식 화합물; 및 하나 이상의 산분해성 기를 가지는 나프탈렌유도체류 등의 방향족 화합물을 포함한다.Examples of low molecular acid degradable compounds are described, for example, in Proc. SPIE, 2724, 355 (1996), Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-15865, U.S. Patents 5,310, 619 and 5,372,912 and J. Photopolym. Sci., Tech., Vol. 10, No. 3, 511 (1997). Examples include alicyclic compounds such as choline acid derivatives having at least one acid-decomposable group, dehydric choline derivatives, deoxycholine derivatives, lysocholine derivatives, urosocholine derivatives and abietin acid derivatives; And aromatic compounds such as naphthalene derivatives having at least one acid-decomposable group.
더욱이, 일본국 특개평6-51519에 기재된 저분자, 산분해성, 용해저지화합물을 220㎚에서 투과성이 저하되지 않는 한 소량으로 사용할 수 있다. 또한, 1,2-나프토퀴논디아지드 화합물을 사용할 수 있다.Furthermore, the low molecular weight, acid decomposability, and dissolution inhibiting compound described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-51519 can be used in a small amount as long as the transmittance is not reduced at 220 nm. In addition, 1,2-naphthoquinonediazide compounds can be used.
상술한 저분자, 산분해성, 용해저지화합물이 본 발명의 감광성 수지 조성물에 사용되는 경우에, 그의 함량은 감광성수지 조성물의 총량에 기초하여(고체 기초) 일반적으로 1 내지 50중량%, 바람직하게 3 내지 40중량%, 더욱 바람직하게 5 내지 30중량%이다.In the case where the above-mentioned low molecular weight, acid decomposable, dissolution inhibiting compound is used in the photosensitive resin composition of the present invention, its content is generally 1 to 50% by weight, preferably 3 to 3, based on the total amount of the photosensitive resin composition (solid basis). 40 wt%, more preferably 5 to 30 wt%.
저분자, 산분해성 용해저지화합물의 첨가는 현상결함 완화의 효과를 개선할 뿐만 아니라, 드라이에칭저항성을 개선한다.The addition of a low molecular weight, acid-decomposable dissolution inhibiting compound not only improves the effect of alleviating development defects, but also improves dry etching resistance.
본 발명의 각각의 포지티브 감광성 수지 조성물은 예를 들면, 현상액, 안티헐레이션제, 가소제, 계면활성제, 광증감제, 접착개선제, 교차결합제 및 광-염기발생제에서의 용해성을 증가시키는 화합물 등의 또 다른 성분을 임의로 더욱 함유하여도 좋다.Each positive photosensitive resin composition of the present invention is, for example, a developer, an antihalation agent, a plasticizer, a surfactant, a photosensitizer, an adhesion improving agent, a crosslinking agent and a compound for increasing solubility in a photo-base generator, and the like. Another component may further optionally be included.
본 발명에 사용할 수 있는 현상액에서 용해성을 증가시키는 화합물의 예는 예를 들면, 일본국 특개평3-206458에 기재된 둘 이상의 페놀히드록시기를 가지는화합물, 하나 이상의 카르복시기, 카르복실산무수물류를 가지는 화합물, 술폰아미드화합물 및 술포닐이미드화합물 등의 1,000 이하의 분자량을 가지는 저분자화합물을 포함한다.Examples of the compound which increases the solubility in the developing solution which can be used in the present invention include, for example, compounds having two or more phenolic hydroxyl groups described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-206458, compounds having one or more carboxyl groups, carboxylic anhydrides, And low molecular weight compounds having a molecular weight of 1,000 or less, such as sulfonamide compounds and sulfonylimide compounds.
이들 용해성 증가 화합물의 혼합량은 조성물의 총량(고체 기초)에 기초하여 바람직하게 30중량%까지, 더욱 바람직하게 20중량%까지이다.The mixing amount of these solubility increasing compounds is preferably up to 30% by weight, more preferably up to 20% by weight, based on the total amount (solid basis) of the composition.
바람직한 안티헐레이션제는 조성물이 조사되는 방사선을 충분하게 흡수하는 화합물이다. 그의 예는 플루오렌, 9-플루오레논, 및 벤조페논 등의 치환벤젠류 및 안트라센, 안트라센-9-메탄올, 안트라센-9-카르복시에틸, 페난트렌, 페릴렌 및 아질렌 등의 다환식 방향족 화합물을 포함한다. 이들 안티헐레이션제는 기판에 의한 빛 반사를 제거하고, 레지스트 필름 내의 다중 반사의 영향을 줄임으로서 정재파를 개선시키는 효과를 가져온다.Preferred antihalation agents are compounds which sufficiently absorb the radiation to which the composition is irradiated. Examples thereof include substituted benzenes such as fluorene, 9-fluorenone, and benzophenone, and polycyclic aromatic compounds such as anthracene, anthracene-9-methanol, anthracene-9-carboxyethyl, phenanthrene, perylene, and acetylene. Include. These antihalation agents have the effect of improving the standing wave by eliminating light reflection by the substrate and reducing the influence of multiple reflections in the resist film.
상술한 필수성분과 함께 사용될 수 있는 비이온성 계면활성제의 예는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디라우레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트 및 소르비탄모노라우레이트를 포함한다.Examples of nonionic surfactants that can be used with the aforementioned essential ingredients include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, Polyethylene glycol distearate, polyoxyethylene sorbitan monostearate and sorbitan monolaurate.
광증감제는 노광으로 산 발생의 효율을 개선시키기 위해 첨가될 수 있다. 광증감제의 바람직한 예는 벤조페논, p,p'-테트라메틸디이미노벤조페논, 2-클로로티옥산톤, 안트론, 9-에톡시안트라센, 피렌, 페노티아진, 벤질, 벤조플라빈, 아세토페논, 페난트렌, 벤조퀴논, 안트라퀴논, 및 1,2-나프토퀴논을 포함한다. 그러나,본 발명에 사용할 수 있는 광증감제는 이들 예에 한정되어 구성되지는 않는다. 이들 광증감제는 상술한 안티헐레이션으로서 사용될 수 있다.Photosensitizers may be added to improve the efficiency of acid generation upon exposure. Preferred examples of photosensitizers are benzophenone, p, p'-tetramethyldiminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, pyrene, phenothiazine, benzyl, benzoflavin, Acetophenone, phenanthrene, benzoquinone, anthraquinone, and 1,2-naphthoquinone. However, the photosensitizer which can be used for this invention is not limited to these examples and is not comprised. These photosensitizers can be used as the antihalation described above.
본 발명의 용액 형성에서 각각의 광감성수지 조성물이 용해성인 용매의 성분을 분해하고, 예를들어 대략 0.05 내지 0.2㎛의 직경을 가지는 필터를 통해 결과로 생성된 용액을 여과함으로서 제조된다. 용매의 예는 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 2-헵타논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸3-에톡시프로피오네이트, 메틸β-메톡시이소부티레이트, 에틸부티레이트, 프로필부티레이트, 메틸이소부틸케톤, 에틸아세테이트, 이소아밀아세테이트, 에틸락테이트, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥실아세테이트, 디아세톤알콜, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, γ-부티로락톤, 및 N,N-디메틸아세트아미드를 포함한다. 이들 용매는 단독 또는 그의 둘 이상의 결합으로 사용하여도 좋다.In the solution formation of the present invention, each photosensitive resin composition is prepared by decomposing the components of the soluble solvent and filtering the resulting solution through a filter having a diameter of, for example, approximately 0.05 to 0.2 μm. Examples of the solvent are ethylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl3-ethoxypropionate, methylβ-methoxyisobutyrate, ethylbutyrate, propylbutyrate, methylisobutyl ketone, ethyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, toluene, xylene , Cyclohexyl acetate, diacetone alcohol, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, and N, N-dimethylacetamide. These solvents may be used alone or in combination of two or more thereof.
용매선택은 본 발명의 각각의 감광성수지 조성물의 용해성, 기판에는 적용성, 저장안정성 등에 영향을 미치기 때문에 중요하다. 더욱이, 적은 물함량을 가지는 용매는 여기에 포함된 물이 이들 성능에 영향을 주기 때문에 바람직하다.Solvent selection is important because it affects the solubility of each photosensitive resin composition of the present invention, the applicability to the substrate, the storage stability, and the like. Moreover, solvents having a low water content are preferred because the water contained therein affects these performances.
본 발명의 감광성수지 조성물에서, 금속 및 염화이온을 포함하는 불순물 함량은 100ppb 이하로 줄이는 것이 바람직하다. 다량의 상기 불순물을 함유하는 감광성수지 조성물은 생성된 반도체 장치가 작동고장 또는 결함을 가지거나, 조성물의 사용이 반도체장치 생산에 감소된 수율을 초래하므로 바람직하지 않다.In the photosensitive resin composition of the present invention, the impurity content containing metal and chloride ions is preferably reduced to 100 ppb or less. The photosensitive resin composition containing a large amount of the above impurity is undesirable because the resulting semiconductor device has a malfunction or defect, or the use of the composition results in a reduced yield in semiconductor device production.
본 발명의 감광성수지 조성물은 예를 들면, 스피너 또는 도포기의 적당한 코팅장치에 의해 기판에 적용되고, 코팅필름은 프리-베이크(프리-노광가열)에 적용되어, 제공된 마스크를 통해 220㎚ 이하의 파장을 가지는 노광에 노출된다. 노광된 필름은 PEB(후노광베이크)에 적용되어, 현상됨으로서, 만족스러운 레지스트 패턴이 얻어질 수 있다.The photosensitive resin composition of the present invention is applied to the substrate, for example, by a suitable coating apparatus of a spinner or applicator, and the coating film is applied to a pre-baking (pre-exposure heating), so that it is 220 nm or less through a provided mask. It is exposed to exposure with a wavelength. The exposed film is applied to PEB (post exposure bake) and developed so that a satisfactory resist pattern can be obtained.
여기서 사용된 기판은 반도체 및 또 다른 장치에 일반적으로 사용된 기판인 한 특별하게 한정되지 않는다. 그의 예는 실리콘기판, 유리기판, 및 비자성 세라믹기판을 포함한다. 이들 기판은 실리콘산화물층, 배선을 위한 금속층, 중간적층제 절연필름, 자기필름, 및 항반사층 등의 위에 임의로 형성된 하나 이상의 첨가층을 가진다. 기판은 이전에 여기에 형성된 다양한 배선, 회로 등을 가져도 좋다. 더욱이 이들 기판은 레지스트필름의 접착성을 높이기 위해 일반적인 방법으로 소수성으로 된다. 적당한 소수성화제는 1,1,1,3,3,3-헥사메틸디실라잔(HMDS)을 포함한다.The substrate used herein is not particularly limited as long as it is a substrate generally used in semiconductors and other devices. Examples thereof include silicon substrates, glass substrates, and nonmagnetic ceramic substrates. These substrates have one or more additional layers arbitrarily formed over a silicon oxide layer, a metal layer for wiring, an interlayer insulating film, a magnetic film, an antireflective layer, and the like. The substrate may have various wirings, circuits, etc. previously formed here. Moreover, these substrates are made hydrophobic in a general manner to increase the adhesion of the resist film. Suitable hydrophobicizing agents include 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS).
코팅에 의해 기판에 형성된 레지스트 필름의 두께는 바람직하게 0.1 내지 10㎛의 범위이다. ArF엑시머레이저로 노광하는 경우에, 약 0.1 내지 1.5㎛의 두께를 권한다.The thickness of the resist film formed on the substrate by coating is preferably in the range of 0.1 to 10 mu m. In the case of exposure with an ArF excimer laser, a thickness of about 0.1 to 1.5 mu m is recommended.
기판 위에 형성될 레지스트 필름은 바람직하게 약 30 내지 300초 동안 60 내지 160℃ 온도에서 프리베이크한다. 프리베이크를 위한 너무 낮은 온도 및 너무 짧은 기간은 프리베이크된 레지스트 필름이 비교적 많은 잔류 용매량을 가지고, 이는 예를 들면, 접착성을 감소시키는 등의 좋지 않은 결과를 가져오므로 바람직하지 않다.한편, 프리베이크를 위한 너무 높은 온도 및 너무 긴 기간은 예를 들면, 바인더및 광산발생제 등의 감광성수지 조성물의 구성성분이 분해되거나 그 밖의 좋지 않은 결과를 가져오므로 바람직하지 않다. 프리베이크된 레지스트 필름은 예를 들면, 자외선 발광체, X-레이 발광체, 전자선발광체, KrF엑시머발광체, ArF엑시머발광체 또는 F2엑시머발광체 등의 시판되는 발광체를 사용하여도 좋다. 본 발명에서, 노광원으로서 ArF엑시머레이저를 적용한 발광체를 사용하는 것이 특히 바람직하다.The resist film to be formed on the substrate is preferably prebaked at a temperature of 60 to 160 ° C. for about 30 to 300 seconds. Too low temperatures and too short periods for prebaking are undesirable because the prebaked resist film has a relatively large amount of residual solvent, which leads to poor results, for example, reducing adhesion. Too high temperatures and too long periods for prebaking are undesirable because the constituents of the photosensitive resin composition, such as, for example, binders and photoacid generators, decompose or otherwise have undesirable consequences. The prebaked resist film may use, for example, a commercially available light emitter such as an ultraviolet light emitter, an X-ray light emitter, an electron beam emitter, a KrF excimer emitter, an ArF excimer emitter, or an F 2 excimer emitter. In the present invention, it is particularly preferable to use a light emitter to which an ArF excimer laser is applied as the exposure source.
후노광베이크는 보호기의 산촉매된 제거를 유발시키고, 정재파를 제거하고, 필름 등으로 산발생제 등을 확산시키는 목적으로 행해진다. 후노광베이크는 상술한 프리베이크와 동일한 방법으로 행해질 수 있다. 예를 들면 베이킹온도는 일반적으로 60℃ 내지 160℃, 바람직하게 90 내지 150℃이다.The post-exposure bake is carried out for the purpose of causing acid-catalyzed removal of the protecting group, removing standing waves, and diffusing the acid generator or the like into a film or the like. The post-exposure bake may be performed in the same manner as the prebaking described above. For example, the baking temperature is generally 60 ° C to 160 ° C, preferably 90 to 150 ° C.
본 발명의 감광성수지 조성물을 위한 현상용액으로서, 사용은 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 실리콘산나트륨 또는 암모니아수 등의 무기알칼리, 에틸아민 또는 n-프로필아민 등의 1차아민, 디에틸아민 또는 디-n-부틸아민 등의 2차아민, 트리에틸아민 또는 메틸디에틸아민 등의 3차아민, 디메틸에탄올아민 또는 트리에탄올아민 등의 알콜아민, 수산화테트라메틸암모늄(TMAH), 수산화테트라에틸암모늄(TEAH), 수산화트리메틸히드록시메틸암모늄, 수산화트리에틸히드록시에틸암모늄 또는 수산화트리메틸히드록시에틸암모늄 등의 4차암모늄염 또는 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센 또는 1,5-디아자비시클로 [4.3.0]-5-노난 등의 고리형 아민으로 이루어질 수 있다.As a developing solution for the photosensitive resin composition of the present invention, use may be, for example, primary alkalis such as inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate or aqueous ammonia, ethylamine or n-propylamine, di Secondary amines such as ethylamine or di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine or methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine or triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetra hydroxide Quaternary ammonium salts such as ethylammonium (TEAH), trimethylhydroxymethylammonium hydroxide, triethylhydroxyethylammonium hydroxide or trimethylhydroxyethylammonium hydroxide or pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0 ] -7-undecene or 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonane and the like.
상기 알칼리 수용성 용액은 예를 들면, 알콜류 및 케톤류 등의 소수성 유기용매, 비이온 또는 음이온성 계면활성제류, 양이온성 계면활성제류 및 포밍제를 포함하는 첨가제류를 적당량 함유할 수 있다. 레지스트성을 개선시키기 위해 사용된는 것 외에, 이들 첨가제는 예를 들면, 기판에 대한 접착성을 증가시키고, 현상용액의 사용량을 감소시키고, 현상동안 존재하는 버블로 생길 수 있는 결함을 제거하는 목적으로 알칼리 수용성 용액에 첨가될 수 있다.The alkaline aqueous solution may contain an appropriate amount of additives including, for example, hydrophobic organic solvents such as alcohols and ketones, nonionic or anionic surfactants, cationic surfactants, and foaming agents. In addition to being used to improve resistability, these additives are, for example, for the purpose of increasing adhesion to the substrate, reducing the amount of developer used, and removing defects that may occur with bubbles present during development. It can be added to an alkaline aqueous solution.
본 발명을 실시예를 참조로 아래에 더욱 상세하게 설명하지만, 본 빌명은 여기에 한정되어서 구성되지 않는다.The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to this.
(합성예 1)Synthesis Example 1
(중합체의 합성 a-1)Synthesis of Polymer a-1
온도계 및 교반기를 갖춘 유리로 만들어진 반응용기에 촉매로서 282g(3몰)의 페놀과 8.2g의 에탄술폰산을 주입하였다. 성분을 교반하면서 가열하여 90℃로 놓았다. 거기에 132.2g(1몰)의 디시클로펜타디엔을 4시간 동안 적하첨가하였다. 첨가 완료 후에, 성분을 150℃에서 가열하여, 5시간 동안 이 온도에서 반응시켰다.반응 완료후에, 결과로 생성된 점성반응 혼합물을 진공하의 160℃에서 가열하여, 반응하지 않은 페놀 및 그 밖의 휘발성 기질을 재생하였다. 증류를 위해서, 500g의 톨루엔을 첨가하여 균질용액을 제공하였다. 계속해서, 이 용액을 2개의 층으로 분리하였다. 더 낮은 층으로서 수용성 층을 바르고, 톨루엔을 진공증류에 의해 상층으로서 톨루엔으로부터 제거하여, 268g의 중합체A'를 얻었다. 그의 중량평균분자량을 GPC로 측정하여, 4,560인 것을 발견하였따. 이 중합체는 128℃의 연화점을 가졌다.282 g (3 moles) of phenol and 8.2 g of ethanesulfonic acid were charged as a catalyst into a glass reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer. The ingredients were heated with stirring to 90 ° C. 132.2 g (1 mol) of dicyclopentadiene was added dropwise thereto for 4 hours. After completion of the addition, the components were heated at 150 ° C. and reacted at this temperature for 5 hours. After completion of the reaction, the resulting viscous reaction mixture was heated at 160 ° C. under vacuum to prevent unreacted phenol and other volatile substrates. Was regenerated. For distillation, 500 g of toluene was added to provide a homogeneous solution. Subsequently, this solution was separated into two layers. The water-soluble layer was applied as the lower layer, and toluene was removed from toluene as the upper layer by vacuum distillation to give 268 g of polymer A '. Its weight average molecular weight was measured by GPC and found to be 4,560. This polymer had a softening point of 128 ° C.
규조토에 유지된 200g의 부탄올에서 100g의 중합체A'와 니켈촉매에 의해 제조된 용액을 1ℓ용량을 가지는 오토클래이브에 넣였다. 오토클래이브 중의 대기를 몇시간 질소로 치환하고, 몇 시간은 수소로 치환하였다. 그리고 나서, 오토클래이브 내의 수소압력을 50㎏/㎠에서 측정하여, 함량을 교반하면서 가열하여, 8시간 동안 200℃로 놓았다. 냉각 후. 결과로 얻은 반응 혼합물을 여과하여 촉매를 제거하였다. 여과물을 물의 중량으로 100폴드로 적하하여, 중합체를 침정시켰다. 침전된 중합체를 모아서, 50℃에서 진공건조하여, 90g의 중합체A"를 얻었다. 이 중합체A"는 4,790의 중량평균분자량을 가졌다. 그의 페놀핵의 수소첨가도를 IR과 NMR스펙트로미터계로 계산하여, 95%로 되는 것을 발견하였따.A solution prepared by 100 g of polymer A 'and a nickel catalyst in 200 g of butanol held in diatomaceous earth was placed in an autoclave having a capacity of 1 L. The atmosphere in the autoclave was replaced with nitrogen for several hours and hydrogen for several hours. Then, the hydrogen pressure in the autoclave was measured at 50 kg / cm 2, the content was heated with stirring, and set at 200 ° C. for 8 hours. After cooling. The resulting reaction mixture was filtered to remove the catalyst. The filtrate was added dropwise to 100 folds by weight of water to precipitate the polymer. The precipitated polymer was collected and dried in vacuo at 50 ° C. to obtain 90 g of polymer A ″. This polymer A ″ had a weight average molecular weight of 4,790. The hydrogenation degree of the phenol nucleus was calculated by IR and NMR spectrometer system and found to be 95%.
계속해서, 47g의 중합체A" 및 38g의 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물을 삼구플라스크에 넣었다. 거기에 300㎖의 THF를 첨가하여 이들 성분을 용해시켰다. 이 용액에, 19g의 수산화나트륨을 점차 적하하여, 6시간 동안 40℃에서혼합물을 반응시켰다. 반응으로 생성된 반응 혼합물을 물에 부어서 결정을 생성시켰다. 반응하지 않고 남아있는 반응 생성물을 제거한 후에, 촉매를 여과로서 추출하고, 50℃에서 진공 건조하여 56g의 중합체A"를 얻었다. 이 중합체A"는 6,200의 중량평균분자량을 가졌다.Subsequently, 47 g of Polymer A "and 38 g of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride were placed in a three-necked flask. 300 ml of THF was added thereto to dissolve these components. In this solution, 19 g of hydroxide Sodium was gradually added dropwise and the mixture was allowed to react for 6 hours at 40 ° C. The reaction mixture resulting from the reaction was poured into water to form crystals.After removing the remaining reaction product without reaction, the catalyst was extracted by filtration, Vacuum drying at 50 ° C. yielded 56 g of polymer A ″. This polymer A "had a weight average molecular weight of 6,200.
더욱이, 20g의 중합체 A"'와 21㎖의 염화티오닐 혼합물을 1시간 동안 환류하였다. 과량의 염화티오닐을 제거하여, 잔류고체를 90㎖의 THF에 용해하였다. 이 반응 혼합물을 6시간 동안 환류시켜서, 계속해서, 냉각하여서 물에 부었다.얻어진 고체를 여과로 모아서, 물로 씻고, 진공하에서 건조시켰다. 이 정제된 반응 생성물을 n-헥산으롭 터 재결정화하여 본 발명에 따른 중합체(a-1)를 얻었다. 이 중합체(a-1)는 중량평균분자량 6,570 및 3.1의 분산도를 가졌다.Furthermore, 20 g of polymer A "'and 21 mL of thionyl chloride mixture were refluxed for 1 hour. The excess solid was removed to dissolve the remaining solid in 90 mL of THF. The reaction mixture was allowed to react for 6 hours. The resulting solid was collected by filtration, washed with water and dried under vacuum The purified reaction product was recrystallized from n-hexane to give the polymer according to the invention (a-). This polymer (a-1) had a dispersion degree of weight average molecular weight 6,570 and 3.1.
(합성예 2)Synthesis Example 2
(중합체(a-1)의 합성)(Synthesis of Polymer (a-1))
3,6-엔도메틸렌-4,5-디히드로-1,2,3,6-테트라히드로프탈산무수물을 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1에서와 동일한 공정을 수행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-1)를 얻었다. 이 중합체(a-3)은 6,890의 중량평균분자량 및 3.1의 분산도를 가졌다.Synthesis Example 1 except that 3,6-endomethylene-4,5-dihydro-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride is used instead of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride The same process was carried out. Thus, the polymer (a-1) according to the present invention was obtained. This polymer (a-3) had a weight average molecular weight of 6,890 and a degree of dispersion of 3.1.
(합성예 3)Synthesis Example 3
(중합체(a-11)의 합성)Synthesis of Polymer (a-11)
THF 80g에 합성예1에서 얻어진 20g의 중합체A"' 를 용해시켰다. 용해된 중합체를 4.9g의 3,4-디히드로-2H-피란과 반응시켰다. 반응 생성물을 헥산으로 응고시켜, 본 발명에 따른 중합체(a-11)를 얻었다. 이 중합체(a-11)는 6,770의 중량평균분자량 및 3.1의 분산도를 가졌다.In 80 g of THF, 20 g of polymer A '' 'obtained in Synthesis Example 1 was dissolved. The dissolved polymer was reacted with 4.9 g of 3,4-dihydro-2H-pyran. The reaction product was coagulated with hexane, According to (a-11), which had a weight average molecular weight of 6,770 and a degree of dispersion of 3.1.
(합성예 4)Synthesis Example 4
(중합체(a-23)의 합성)Synthesis of Polymer (a-23)
α-나프톨을 개시물질로서 사용된 페놀 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1과 동일한 공정으로 실행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-23)을 얻었다. 이 중합체(a-23)는 4,390의 중량평균분자량 및 2.7의 분산도를 가졌다.The same process as in Synthesis Example 1 was carried out except that α-naphthol was used instead of the phenol used as the starting material. Thus, a polymer (a-23) according to the present invention was obtained. This polymer (a-23) had a weight average molecular weight of 4,390 and a dispersion degree of 2.7.
(합성예 5)Synthesis Example 5
(산분해성 저분자 화합물a의 합성)(Synthesis of Acid Degradable Low Molecular Weight Compound a)
122.7g(0.3몰)의 콜린산과 120㎖의 염화티오닐의 혼합물을 1시간 동안 환류하였다. 과량의 염화티오닐을 제거하여, 잔류 고체를 150㎖의 테트라히드로퓨란에 용해시켰다. 용액에 40g(0.35몰)의 포타슘t-부톡시드를 점차 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 6시간 동안 환류하여, 계속해서 냉각하여, 물에 부었다. 얻어진 고체를 여과로서 모아서, 진공하에서 건조시켰다. 이 가공하지 않은 반응 생성물을 n-헥산으로부터 재결정하여 70% 수율의 t-부틸콜레이트(하기 화학식으로 나타내었다)를 얻었다.A mixture of 122.7 g (0.3 mol) of choline acid and 120 mL of thionyl chloride was refluxed for 1 hour. Excess thionyl chloride was removed and the residual solid was dissolved in 150 ml tetrahydrofuran. 40 g (0.35 mole) of potassium t-butoxide was gradually added to the solution. The reaction mixture was refluxed for 6 hours, then cooled and poured into water. The obtained solid was collected by filtration and dried in vacuo. This crude reaction product was recrystallized from n-hexane to give 70% yield of t-butylcholate (shown below).
(합성예 6)Synthesis Example 6
(중합체(b-1)의 합성: 비교예)(Synthesis of Polymer (b-1): Comparative Example)
1-시클로헥실-3-카르복실산과 t-부틸메타크릴레이트의 공중합체를 일본국 특개평9-325498에 기재된 합성예1의 방법에 따라서 얻었다.A copolymer of 1-cyclohexyl-3-carboxylic acid and t-butyl methacrylate was obtained according to the method of Synthesis Example 1 described in JP-A-9-325498.
(합성예 7)Synthesis Example 7
(중합체(b-2)의 합성: 비교예)(Synthesis of Polymer (b-2): Comparative Example)
노르보르넨디카르복실산, t-부틸메타크릴레이트 및 메틸아크릴레이트의 공중합체를 일본국 특개평9-325498에 기재된 합성예6의 방법에 따라서 얻었다.A copolymer of norbornenedicarboxylic acid, t-butyl methacrylate and methyl acrylate was obtained according to the method of Synthesis Example 6 described in JP-A-9-325498.
(실시예1 내지 4 및 비교예1 내지 4)(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4)
(감광성 수지 조성물의 제조)(Production of Photosensitive Resin Composition)
감광성수지 조성물을 표1에 나타낸 성분으로 제조하였다. 즉, 사용된 성분은 합성예1 내지 4에서 합성된 중합체(a-1), (a-3), (a-11) 및 (a-23)으로부터 선택된 중합체 및 합성예6 및 7에서 합성된 중합체(b-2); 광산발생제로서 트리페닐술포늄트리플래이트(PAG-1); 합성예5에서 합성된 산분해성저분자화합물; 질소함유염기화합물; 계면활성제 및 용매를 사용하였다. 표1에서, 각각의 점선은 성분이 생략된 것을 나타낸다.The photosensitive resin composition was prepared from the components shown in Table 1. That is, the components used were polymers selected from polymers (a-1), (a-3), (a-11) and (a-23) synthesized in Synthesis Examples 1 to 4 and synthesized in Synthesis Examples 6 and 7. Polymer (b-2); Triphenylsulfonium triflate (PAG-1) as a photoacid generator; Acid-decomposable low molecular weight compounds synthesized in Synthesis Example 5; Nitrogen-containing base compounds; Surfactants and solvents were used. In Table 1, each dotted line indicates that the component is omitted.
성분을 함께 혼합하여, 혼합물을 0.1㎛테프론 필터를 통해 여과하여서, 감광성수지 조성물을 제조하였다.The components were mixed together and the mixture was filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a photosensitive resin composition.
성분을 사용할 경우, 하기 각각의 양으로 혼합하였다.When using the ingredients, they were mixed in the following amounts.
중합체 9.0g9.0g polymer
광산발생제 0.10gPhotoacid Generator 0.10g
산분해성저분자 화합물 1.0gAcid Degradable Low Molecular Weight Compound 1.0g
질소함유 염기화합물 0.01g0.01 g of nitrogen-containing basic compounds
계면활성제 0.003g0.003 g of surfactant
용매 55.12gSolvent 55.12 g
포지티브 감광성수지 조성물에 대한 형성Formation for Positive Photoresist Composition
PAG-1: 트리페닐술포늄트리플래이트PAG-1: triphenylsulfonium triflate
N-1: 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨N-1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene
N-2: 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센N-2: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene
N-3: 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄N-3: 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane
W-1:메가팍F176(다이닙폰 잉크 & 케미칼(주)제의 불소형 계면활성제)W-1: Megapak F176 (fluorine type surfactant made by Dainippon Ink & Chemical Co., Ltd.)
W-2: 메가팍 R08(다이닙폰 잉크 & 케미칼(주)제의 불소 및 실리콘형 계면활성제)W-2: Megapak R08 (fluorine and silicone type surfactant made by Dainippon Ink & Chemical Co., Ltd.)
S-1: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트S-1: Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate
S-2: 에틸락테이트S-2: ethyl lactate
그렇게 제조된 감광성수지 조성물을 하기 방법에 의해서 현상결함수, 레지스트의 화상성 및 드라이에칭 저항성에 대해서 평가하였다. 현상결함에 대한 평가 결과, 화상성에 대한 평가한 것 및 드라이에칭저항성에 대해 평가한 것을 각각 표1, 표1, 표3에 나타내었다.The photosensitive resin composition thus prepared was evaluated for the development defect, the imageability of the resist and the dry etching resistance by the following method. The evaluation results for the development defects, the evaluation on the burnability and the evaluation on the dry etching resistance are shown in Table 1, Table 1, and Table 3, respectively.
(화상결함에 대한 평가방법)(Evaluation method of image defect)
(1) 화상결함의 수Ⅰ각각의 감광성수지 조성물을 스핀코터로 헥사메틸디실라잔으로 처리된 실리콘기판에 적용하여, 코팅을 90초 동안 140℃의 열판에서 건조시켜, 0.50㎛의 두께를 가지는 레지스트 필름을 형성하였다. 이 레지스트 필름을 마스크를 통해 ArF엑시머 레이저에 노출시켜, 즉시, 90초 동안 140℃의 열판에서 가열하였다. 계속해서, 레지스트 필름을 60초 동안 23℃에서 수산화테트라메틸암모늄의 2.38% 수용성 용액으로 현상하고, 30초 동안 순수한 물로 헹구어서 건조시켰다. 그렇게 얻어진 샘플을 KLA텐콜(주)제의 KLA2112으로 실험하여, 현상결함수를 세었다(역치, 12: 화소크기. 0.39).(1) Applying each photosensitive resin composition to a silicon substrate treated with hexamethyldisilazane with a spin coater, the coating was dried on a hot plate at 140 ° C. for 90 seconds to have a thickness of 0.50 μm. A resist film was formed. The resist film was exposed to an ArF excimer laser through a mask and immediately heated on a hotplate at 140 ° C. for 90 seconds. The resist film was then developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds and dried. The sample thus obtained was tested with KLA2112 manufactured by KLA Tencol Co., Ltd., and the development defect function was counted (threshold, 12: pixel size, 0.39).
(2) 화상결함수Ⅱ(2) Image defect function II
레지스트 필름을 가열, 현상, 헹구어서 노광없이 건조시키는 것을 제외하고는 상기 화상결함수Ⅰ에서와 동일한 방법으로 샘플을 얻었다. 이 샘플을 동일한 방법으로 실험하여 현상결함수를 세었다.A sample was obtained in the same manner as in the image defect function I, except that the resist film was heated, developed, rinsed, and dried without exposure. This sample was tested in the same way to count the development defects.
(화상평가의 방법)(Method of image evaluation)
0.50㎛ 레지스트 필름을 상기 현상결함수Ⅰ과 동일한 방법으로 형성하였다. 이 필름을 노광, 가열, 현상, 헹구고, 동일한 방법으로 건조시켰다. 따라서, 필름 두께가 필름두께 미터로 측정하여 장류 필름비율을 결정하였다.A 0.50 mu m resist film was formed in the same manner as in the development defect I. This film was exposed, heated, developed, rinsed, and dried in the same manner. Therefore, the film thickness was measured with a film thickness meter to determine the enteric film ratio.
더욱이, 0.20㎛의 선을 가지는 그렇게 얻어진 선패턴의 프로파일을 스캐닝전자현미경으로 실험하였다. 직사각형의 플로파일을 가지는 패턴을 A로 나타내고, 직사각형이 아닌 프로파일을 B로서 나타내었다. 해상도를 0.30㎛ 마스크패턴을 재생하기 위해 필수적인 노광량에서 한계해상도로 나타내었다.Moreover, the profile of the line pattern thus obtained having a line of 0.20 mu m was tested by scanning electron microscopy. A pattern having a rectangular flow pile is represented by A, and a non-rectangular profile is represented by B. FIG. The resolution is shown as the limit resolution at the exposure dose necessary for reproducing the 0.30 mu m mask pattern.
(드라이에칭저항성의 결정)(Dry etching resistance determination)
표1에 나타낸 각각의 감광성수지 조성물을 개구 직경 0.1㎛를 가지는 테프론필터를 통해 여과하였다. 조성물을 스핀코터로 실리콘기판 위에 평평하게 바르고, 0.70㎛의 두께를 가지는 레지스트 필름을 형성하기 위해 90초 동안 130℃의 열판에서 건조시켰다. 얻어진 필름을 ULVAC(주)제의 불활성에칭장치(CSE-1110)의 장치에 의해 CF4/O2(8/2)로 에칭하였다. 얻어진 결과를 표4에 나타내였다.Each photosensitive resin composition shown in Table 1 was filtered through a Teflon filter having an opening diameter of 0.1 μm. The composition was applied flat on the silicon substrate with a spin coater and dried on a hotplate at 130 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.70 μm. The obtained film was etched by CF 4 / O 2 (8/2) by an apparatus of an inert etching device (CSE-1110) manufactured by ULVAC. The obtained results are shown in Table 4.
현상결함수Phenomenon
레지스트의 화상성Resistivity of resist
레지스트의 드라이에칭저항성; 드라이에칭률Dry etching resistance of the resist; Dry etching rate
표2에서 나타낸 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 거의 현상결함이 없는 레지스트 필름을 제공하였다. 반대로, 질소함유 염기화합물(C) 및 계면활성제(D)의 적어도 하나를 함유하지 않는 비교예1 및 2에서 얻어진 조성물은 현상성에서 떨어진다.As can be seen from the results shown in Table 2, the photosensitive resin composition according to the present invention each provided a resist film almost free of development defects. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 1 and 2 which do not contain at least one of the nitrogen-containing base compound (C) and the surfactant (D) are inferior in developability.
표3에서 주어진 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 잔류필름비율, 해상도 및 프로파일에 현저하게 우수하였다. 반대로, 비교예3 및 4에서 얻어진 조성물은 해상도 및 프로파일에서 떨어진다.As can be seen from the results given in Table 3, the photosensitive resin composition according to the present invention was remarkably excellent in the residual film ratio, resolution and profile, respectively. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 3 and 4 fall in resolution and profile.
표4에서 주어진 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 우수한 드라이에칭저항성을 가지는 레지스트 필름을 제공한다. 반대로, 비교예3 및 4의 조성물에서 얻어진 레지스트 필름은 불충분한 드라이에칭저항성을 가졌다.As can be seen from the results given in Table 4, the photosensitive resin composition according to the present invention provides a resist film each having excellent dry etching resistance. In contrast, the resist films obtained in the compositions of Comparative Examples 3 and 4 had insufficient dry etching resistance.
본 발명을 화학식(1b)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체를 사용한 하기 실시예를 참조로 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.The invention will be explained in more detail with reference to the following examples using polymers having a partial structure represented by formula (1b). However, the present invention is not limited to these examples.
(합성예 1b)Synthesis Example 1b
(중합체(a-1b)의 합성)Synthesis of Polymer (a-1b)
500㎕의 용량을 가지는 작용플라스크에, 188g의 페놀을 넣었다. 페놀을 80℃에서 가열함으로서 녹였다. 거기에 1.42g의 트리플루오르화에틸에테르붕소를 첨가하였다. 이 혼합물을 교반하면서, 66g의 디시클로펜타디엔을 3시간 동안 적하첨가하였다. 그런 후에, 61.7g 35% 수용성 포름알데히드 용액을 100℃에서 2시간 동안 적하첨가하여, 결과로 얻은 혼합물을 1시간 동안 더욱 반응하여 변형된 페놀수지를 포함하는 반응 혼합물을 얻었다. 반응하지 않고 남아있는 페놀을 100 내지 180℃에서 진공증류하여 반응혼합물로부터 제거하고, 550g의 톨루엔을 잔류에 첨가하여 용해시켰다. 용액에 900g의 이온교환수를 첨가하였다. 이 세정작업을 5번 이상 행한 후에, 톨루엔 및 그 밖의 휘발성 기판을 100 내지 180℃에서 진공증류에 의해 톨루엔 용액으로부터 제거하였다. 잔류물을 냉각하여 약 200g의 변형된 페놀수지(중합체Ab')를 얻었다.In a working flask having a capacity of 500 µl, 188 g of phenol was added. The phenol was dissolved by heating at 80 ° C. 1.42 g of ethyl ether boron trifluoride was added thereto. While stirring the mixture, 66 g of dicyclopentadiene was added dropwise for 3 hours. Thereafter, 61.7 g 35% water-soluble formaldehyde solution was added dropwise at 100 ° C. for 2 hours, and the resulting mixture was further reacted for 1 hour to obtain a reaction mixture containing a modified phenolic resin. The phenol remaining unreacted was distilled under vacuum at 100 to 180 ° C. to remove it from the reaction mixture, and 550 g of toluene was added to the residue to dissolve. 900 g of ion-exchanged water was added to the solution. After this washing operation was performed five times or more, toluene and other volatile substrates were removed from the toluene solution by vacuum distillation at 100 to 180 占 폚. The residue was cooled to give about 200 g of modified phenolic resin (polymer Ab ').
200g의 에탄올에서 중합체Ab' 100g 및 규조토로 지지된 3g의 니켈촉매를 용해시킴으로서 제조된 용액을 1ℓ 용량의 오토클래이브로 넣었다. 오토클래이브의 대기를 몇 번은 질소로 두고, 몇 번은 수소로 두었다. 그 후에, 오토클래이브 내의 수소압을 50㎏/㎠로 조절하여, 성분을 교반하면서 가열하여 8시간 동안 200℃로 두었다. 냉각 후에, 결과로 생성된 반응 혼합물을 여과하여 촉매를 제거하였다. 여과물을 물의 중량으로 10폴드로 적하하여 중합체를 침전시켰다. 침전된 중합체를 모아서, 50℃에서 진공건조하여, 90g의 중합체Ab"를 얻었다. 이 중합체Ab"는 4,960의중량평균분자량을 가졌다. 그의 페놀핵의 수소첨가도는 IR 및 NMR 분광광도계로 계산하여, 92%가 되는 것을 발견하였다.The solution prepared by dissolving 100 g of polymer Ab 'and 3 g of nickel catalyst supported by diatomaceous earth in 200 g of ethanol was placed in a 1 L autoclave. The atmosphere of the autoclave was placed several times with nitrogen and several times with hydrogen. Thereafter, the hydrogen pressure in the autoclave was adjusted to 50 kg / cm < 2 >, and the components were heated with stirring to leave at 200 ° C for 8 hours. After cooling, the resulting reaction mixture was filtered to remove catalyst. The filtrate was dropped into 10 folds by weight of water to precipitate the polymer. The precipitated polymer was collected and dried in vacuo at 50 ° C. to obtain 90 g of Polymer Ab ”. This polymer Ab” had a weight average molecular weight of 4,960. The hydrogenation degree of the phenol nucleus was found to be 92% calculated by IR and NMR spectrophotometer.
계속해서, 56g의 중합체 Ab" 및 38g의 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물을 삼구플라스크에 넣었다. 거기에 300㎖의 THF를 첨가하여 이들 성분을 용해시켰다. 이 용액에 19g의 피리딘을 점차 적하하여 6시간 동안 40℃에서 혼합물을 반응시켰다. 결과로 생성된 반응 혼합물을 물에 부어서 재결정화하였다. 반응 하지 않고 남아있는 반응 생성물을 제거한 후에, 촉매를 여과에 의해 추출하여, 50℃에서 진공시켜서 56g의 중합체Ab"'를 얻었다. 이 중합체Ab"'는 6,780의 중량평균분자량을 가졌다.Subsequently, 56 g of polymer Ab "and 38 g of 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride were placed in a three-necked flask. 300 ml of THF was added thereto to dissolve these components. 19 g of pyridine was added to the solution. The mixture was added dropwise gradually and the mixture was reacted for 6 hours at 40 ° C. The resulting reaction mixture was poured into water and recrystallized After removing the remaining reaction product without reaction, the catalyst was extracted by filtration and at 50 ° C. By vacuum, 56g of polymer Ab "'was obtained. This polymer Ab "'had a weight average molecular weight of 6,780.
더욱이, 20g의 중합체Ab"' 및 21㎖의 염화티오닐의 혼합물을 1시간 동안 환류하였다. 과량의 염화티오닐을 제거하여, 잔류 고체를 90㎖의 THF에 용해하였다. 용액을 8g의 포타슘t-부톡시드에 점차 첨가하였다. 반응 혼합물을 6시간 동안 호나류하여, 계속적으로 냉각시키고, 물로 부었다. 얻어진 고체를 여과로서 모아서, 물로 헹구고, 진공하에서 건조시켰다. 정제된 반응 생성물을 n-헥산으로부터 재결정화하여 본 발명에 따른 중합체(a-1)를 얻었다. 중합체(a-1)는 6,920의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.Furthermore, a mixture of 20 g of polymer Ab " 'and 21 mL of thionyl chloride was refluxed for 1 hour. The excess solid was removed to dissolve the remaining solid in 90 mL of THF. The solution was dissolved in 8 g of potassium t Gradually added to butoxide, the reaction mixture was horned for 6 hours, cooled continuously and poured into water The solid obtained was collected by filtration, rinsed with water and dried in vacuo The purified reaction product was n-hexane Recrystallization from gave polymer (a-1) according to the present invention, polymer (a-1) had a weight average molecular weight of 6,920 and a degree of dispersion of 3.0.
(합성예 2b)Synthesis Example 2b
(중합체(a-2b)의 합성)Synthesis of Polymer (a-2b)
3,6-엔도메틸렌-4,5-디히드로-1,2,3,6-테트라히드로프탈산무수물을 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1b와 동일한 공정으로 행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-3b)를 얻었다. 이 중합체(a-3b)는 6,890의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.Synthesis Example 1b and 3 except that 3,6-endomethylene-4,5-dihydro-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride was used in place of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride It carried out by the same process. Thus, a polymer (a-3b) according to the present invention was obtained. This polymer (a-3b) had a weight average molecular weight of 6,890 and a dispersion degree of 3.0.
(합성예 3b)Synthesis Example 3b
(중합체a-6b의 합성)(Synthesis of Polymer a-6b)
80g의 THF에 합성예1b에서 얻은 중합체Ab"' 20g을 용해시켰다. 용해된 중합체를 4.9g의 3,4-디히드로-2H-피란과 반응시켰다. 반응 생성물을 헥산으로 응고시켜서, 본 발명에 따른 중합체(a-6b)를 얻었다. 이 중합체(a-6b)는 6,700의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.20 g of the polymer Ab " 'obtained in Synthesis Example 1b was dissolved in 80 g of THF. The dissolved polymer was reacted with 4.9 g of 3,4-dihydro-2H-pyran. The reaction product was coagulated with hexane, (A-6b), which had a weight average molecular weight of 6,700 and a degree of dispersion of 3.0.
(합성예 4b)Synthesis Example 4b
(중합체(a-12b)의 합성)Synthesis of Polymer (a-12b)
α-나프톨을 개시물질로서 사용된 페놀 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1b와 동일한 공정을 행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-12b)를 얻었다. 이 중합체(a-12b)는 4,230의 중량평균분자량 및 2.6의 분산도를 가졌다.The same process as in Synthesis Example 1b was carried out except that α-naphthol was used instead of the phenol used as the starting material. Thus, a polymer (a-12b) according to the present invention was obtained. This polymer (a-12b) had a weight average molecular weight of 4,230 and a dispersion degree of 2.6.
(실시예1b 내지 4b 및 비교예1b 내지 4b)(Examples 1b to 4b and Comparative Examples 1b to 4b)
(감광성수지 조성물의 제조)(Production of Photosensitive Resin Composition)
감광성수지 조성물을 표5에서 나타낸 성분으로 제조하였다. 즉, 사용된 성분은 합성예1b 내지 4b에서 합성된 중합체(a-1b), (a-2b), (a-6b) 및 (a-12b) 및 합성예6 및 7에서 합성된 중합체(b-1) 및 (b-2)로부터 선택된 중합체; 광산발생제로서 트리페닐술포늄트리플래이트(PAG-1); 합성예5에서 합성된 산분해성저분자 화합물; 질소함유 염기화합물; 계면활성제; 및 용매를 사용하였다. 표5에서, 각각의점선은 성분이 생략된 것을 의미한다.The photosensitive resin composition was prepared from the components shown in Table 5. That is, the components used were polymers (a-1b), (a-2b), (a-6b) and (a-12b) synthesized in Synthesis Examples 1b to 4b and polymers synthesized in Synthesis Examples 6 and 7 (b). -1) and a polymer selected from (b-2); Triphenylsulfonium triflate (PAG-1) as a photoacid generator; Acid-decomposable low molecular weight compounds synthesized in Synthesis Example 5; Nitrogen-containing basic compounds; Surfactants; And solvents were used. In Table 5, each dashed line means that the component is omitted.
성분을 함께 혼합하여, 혼합물을 0.1㎛테프론 필터를 통해 여과하여 감광성수지 조성물을 제조하였다.The components were mixed together and the mixture was filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a photosensitive resin composition.
성분을 사용할 경우, 하기 각각의 양으로 혼합하였다.When using the ingredients, they were mixed in the following amounts.
중합체 9.0g9.0g polymer
광산발생제 0.10gPhotoacid Generator 0.10g
산분해성저분자 화합물 1.0gAcid Degradable Low Molecular Weight Compound 1.0g
질소함유 염기화합물 0.01g0.01 g of nitrogen-containing basic compounds
계면활성제 0.003g0.003 g of surfactant
용매 55.12gSolvent 55.12 g
그렇게 제조된 감광성수지 조성물을 상기 실시예와 동일한 방법으로 현상결함수, 레지스트의 화상성 및 드라이에칭성에 대해서 평가하였다. 현상결함에 대한 평가결과, 화상성에 대한 평가결과, 드라이에칭저항성에 대한 평가결과를 각각 표6, 표7 및 표8에 나타내었다.The photosensitive resin composition thus prepared was evaluated for the development defect, the burnability and the dry etching property of the resist in the same manner as in the above-described examples. Evaluation results for development defects, evaluation results for burnability, and evaluation results for dry etching resistance are shown in Tables 6, 7, and 8, respectively.
표6에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물을 각각 현상결함이 거의 없는 레지스트 필름을 제공하였다. 반대로, 질소함유 염기성 화합물(C) 및 계면활성제(D)의 적어도 하나를 포함하지 않는 비교예1b 및 2b에 포함된 조성물은 현상결함이 낮다.As shown in Table 6, each of the photosensitive resin compositions according to the present invention provided a resist film almost free of development defects. On the contrary, the compositions included in Comparative Examples 1b and 2b which do not contain at least one of the nitrogen-containing basic compound (C) and the surfactant (D) have low development defects.
표7에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 잔류 필름비율, 해상도 및 프로파일에서 현저하게 뛰어나다. 반대로, 비교예3b 및 4B에서 얻어진 조성물은 해상도 및 프로파일에서 떨어진다.As shown in Table 7, the photosensitive resin composition according to the present invention is remarkably excellent in residual film ratio, resolution and profile, respectively. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 3b and 4b fall in resolution and profile.
본 발명을 화학식(Ⅰc)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체를 사용하는 하기 실시예를 참조로 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples using a polymer having a partial structure represented by formula (Ic). However, the present invention is not limited to these examples.
(합성예1c)Synthesis Example 1c
(중합체(a-1c)의 합성)Synthesis of Polymer (a-1c)
환류냉각기 및 리이비히냉각기가 설치된 2.5ℓ 반응 용기에 800g 페놀 및 150g의 톨루엔을 넣었다. 성분을 170℃에서 가열하여 250g의 톨루엔을 증류하였다. 시스템을 물 함량이 50ppm이 될 때까지 탈수소화하였다. 계속해서, 시스템을 80℃에서 냉각하여, 20ppm의 물농도를 가지는 185g의 5-노르보르넨을 1.5시간 점차 적하했다. 첨가 완료후에, 반응 혼합물을 80℃에서 40분 동안 더욱 반응시켜서, 계속해서 140℃에서 가열하고, 2.5시간 동안 이 온도에서 교반하였다. 따라서, 40g의 마그네슘 화합물 "KW-1000"(상품명: 교오와 카가쿠가부시키가이쟈제)을 첨가하여, 반응 혼합물을 60분 동안 교반하여, 촉매를 불활성하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 덮인 여과지를 통해 여과하였다. 그렇게 얻은 깨끗한 여과물을 감압하 230℃에서 증류하여, 270g의 중합체Ac'를 얻었다.800 g phenol and 150 g toluene were placed in a 2.5 L reaction vessel equipped with a reflux condenser and a Liebich cooler. The components were heated at 170 ° C. to distill 250 g of toluene. The system was dehydrogenated until the water content was 50 ppm. Subsequently, the system was cooled at 80 ° C., and 185 g of 5-norbornene having a water concentration of 20 ppm was gradually added dropwise for 1.5 hours. After the addition was complete, the reaction mixture was further reacted at 80 ° C. for 40 minutes, then heated at 140 ° C. and stirred at this temperature for 2.5 hours. Thus, 40 g of magnesium compound "KW-1000" (trade name: manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) was added and the reaction mixture was stirred for 60 minutes to inactivate the catalyst. The reaction mixture was filtered through a filter paper covered with celite. The clean filtrate thus obtained was distilled at 230 ° C. under reduced pressure to obtain 270 g of polymer Ac '.
200g의 t-부틸알콜에서의 100g의 중합체Ac' 및 규조토에 지지된 3.5g의 니켈촉매에 의해 제조된 용액을 1ℓ 용량의 오토클래이브에 넣었다. 오토클래이브 내의 대기를 몇번은 질소로 치환하고, 몇 번은 수소로 치환하였다. 그리고 나서, 오토클래이브 내의 수소압을 50㎏/㎠로 조정하고, 성분을 교반하면서 가열하여 10시간 동안 200℃로 두었다.A solution prepared by 100 g of polymer Ac 'in 200 g of t-butyl alcohol and 3.5 g of nickel catalyst supported on diatomaceous earth was placed in a 1 L autoclave. The atmosphere in the autoclave was replaced several times with nitrogen and several times with hydrogen. Then, the hydrogen pressure in the autoclave was adjusted to 50 kg / cm 2, and the components were heated with stirring to leave at 200 ° C. for 10 hours.
냉각 후에, 결과로 생성된 반응 혼합물을 여과하여 촉매를 제거하였다. 여과물을 물의 중량으로 10폴드로 적하하여 중합체를 침전시켰다. 침전된 중합체를 모아서, 50℃에서 진공건조하여, 82g의 중합체Ac"를 얻었다. 이 중합체Ac"는 4,210의 중량평균분자량을 가졌다. 그의 페놀핵의 수소첨가도는 TR 및 NMR 분광광도계를 통해 계산하여, 94%인 것을 발견하였다.After cooling, the resulting reaction mixture was filtered to remove catalyst. The filtrate was dropped into 10 folds by weight of water to precipitate the polymer. The precipitated polymer was collected and dried in vacuo at 50 ° C. to give 82 g of polymer Ac ″. This polymer Ac ″ had a weight average molecular weight of 4,210. The hydrogenation of its phenol nucleus was found to be 94%, calculated through TR and NMR spectrophotometers.
계속해서, 53g의 중합체Ac" 및 39g의 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물을 삼구플라스크에 넣었다. 거기에 300㎖의 THF를 첨가하여 이들 성분을 용해하였다. 이 용액으로 20g의 수산화나트륨을 점차 적하하여, 6시간 동안 40℃에서 혼합물을 반응시켰다. 반응으로 생성된 반응 혼합물을 물에 부어서, 결정화하였다. 반응하지 않고 남아있는 반응 생성물을 제거한 후에, 결정을 여과로 추출하여, 53g의 중합체Ac"'를 얻었다. 이 중합체Ac"'는 5,480의 중량평균분자량을 가졌다.Subsequently, 53 g of polymer Ac "and 39 g of 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride were placed in a three-necked flask. 300 ml of THF was added thereto to dissolve these components. 20 g of sodium hydroxide was dissolved in this solution. Was added dropwise and the mixture was reacted for 6 hours at 40 ° C. The resulting reaction mixture was poured into water and crystallized After removing the remaining reaction product without reaction, crystals were extracted by filtration to give 53 g of Polymer Ac "'was obtained. This polymer Ac "'had a weight average molecular weight of 5,480.
더욱이, 중합체Ac"'의 20g의 혼합물 및 23㎖의 염화티오닐을 1시간 동안 환류하였다. 과량의 염화티오닐을 제거하여, 잔류고체를 90㎖의 THF에서 용해하였다. 용액에 8.7g의 포타슘t-부톡시드를 점차 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 6시간 동안 환류하여, 연속적으로 냉각하고, 물고 부었다. 얻어진 고체를 여과로 모아서, 물로 씻고, 진공하에서 건조시켰다. 이 정제된 방응 생성물을 n- 헥산으로 재결정하여, 본 발명에 따른 중합체(a-1c)를 얻었다. 이 중합체(a-1c)는 5,940의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.Furthermore, a mixture of 20 g of polymer Ac '' and 23 mL of thionyl chloride were refluxed for 1 hour. The excess solid was removed to dissolve the residual solid in 90 mL of THF. 8.7 g of potassium in the solution t-butoxide was added gradually The reaction mixture was refluxed for 6 hours, cooled continuously and poured into water The solids obtained were collected by filtration, washed with water and dried in vacuo. Recrystallization from hexane gave the polymer (a-1c) according to the invention, which had a weight average molecular weight of 5,940 and a degree of dispersion of 3.0.
(합성예 2c)Synthesis Example 2c
(중합체a-10c의 합성)(Synthesis of Polymer a-10c)
4-비닐시클로헥산을 5-비닐노르보르넨 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1c와 동일한 방법으로 행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-10c)는 7,090의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.The same procedure as in Synthesis Example 1c was conducted except that 4-vinylcyclohexane was used instead of 5-vinylnorbornene. Thus, the polymer (a-10c) according to the present invention had a weight average molecular weight of 7,090 and a degree of dispersion of 3.0.
(합성예3c)Synthesis Example 3c
(중합체(a-11c)의 합성)Synthesis of Polymer (a-11c)
THF 80g에 합성예1c에서 얻어진 중합체Ac"' 20g을 용해시켰다. 용해된 중합체를 5.2g의 3,4-디히드로 2-H-피란과 반응시켰다. 반응 생성물을 헥산으로 응고시켜 본 발명에 따른 중합체(a-11c)를 얻었다. 이 중합체(a-11c)는 5,640의 중량평균분자량 및 3.0의 분산도를 가졌다.20 g of the polymer Ac "'obtained in Synthesis Example 1c was dissolved in 80 g of THF. The dissolved polymer was reacted with 5.2 g of 3,4-dihydro 2-H-pyran. The reaction product was coagulated with hexane to Polymer (a-11c) was obtained This polymer (a-11c) had a weight average molecular weight of 5,640 and a degree of dispersion of 3.0.
(합성예4c)Synthesis Example 4c
(중합체(a-23c)의 합성)(Synthesis of Polymer (a-23c))
α-나프톨을 개시물질로서 사용된 페놀 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1c와 동일한 공정으로 행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-23c)를 얻었다. 이 중합체(a-23c)는 4,310의 중량평균분자량 및 2.3의 분산도를 가졌다.The procedure was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1c, except that? -naphthol was used instead of the phenol used as the starting material. Thus, a polymer (a-23c) according to the present invention was obtained. This polymer (a-23c) had a weight average molecular weight of 4,310 and a dispersion degree of 2.3.
(실시예 1c 내지 4c 및 비교예1c 내지 4c)(Examples 1c to 4c and Comparative Examples 1c to 4c)
(감광성수지 조성물의 제조)(Production of Photosensitive Resin Composition)
감광성수지 조성물을 표9에 나타낸 성분으로부터 제조하였다. 즉, 성분은 합성예1c 내지 4c로 합성된 중합체(a-1c), (a-10c), (a-11c) 및 (a-23c)에서 선택된중합체 및 합성예6 및 7에서 합성된 중합체; 광산발생제로서 트리페닐술포늄트리플래이트(PAG-1); 합성예5에서 합성된 산분해성저분자 화합물; 질소함유 염기화합물; 계면활성제; 및 용매를 사용하였다. 표9에서, 각각의 점선은 성분이 생략된 것을 의미한다.The photosensitive resin composition was prepared from the components shown in Table 9. That is, the component is selected from polymers synthesized in Synthesis Examples 1c to 4c (a-1c), (a-10c), (a-11c) and (a-23c) and polymers synthesized in Synthesis Examples 6 and 7; Triphenylsulfonium triflate (PAG-1) as a photoacid generator; Acid-decomposable low molecular weight compounds synthesized in Synthesis Example 5; Nitrogen-containing basic compounds; Surfactants; And solvents were used. In Table 9, each dotted line means that the component is omitted.
성분을 함께 혼합하여 혼합물을 0.1㎛ 테프론 필터로 여과하여 감광성수지 조성물을 제조하였다. 성분을 하기 각각의 양으로 혼합하였다.The components were mixed together and the mixture was filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a photosensitive resin composition. The ingredients were mixed in each of the following amounts.
중합체 9.0g9.0g polymer
광산발생제 0.10gPhotoacid Generator 0.10g
산분해성저분자 화합물 1.0gAcid Degradable Low Molecular Weight Compound 1.0g
질소함유 염기화합물 0.01g0.01 g of nitrogen-containing basic compounds
계면활성제 0.003g0.003 g of surfactant
용매 55.12gSolvent 55.12 g
그렇게 제조된 감광성수지 조성물을 상기 실시예와 동일한 방법으로 현상결함수, 레지스트의 화상성 및 드라이에칭성에 대해서 평가하였다. 현상결함에 대한 평가결과, 화상성에 대한 평기결과, 드라이에칭저항성에 대한 평가결과를 각각 표10, 표11 및 표12에 나타내었다The photosensitive resin composition thus prepared was evaluated for the development defect, the burnability and the dry etching property of the resist in the same manner as in the above-described examples. The evaluation results for development defects, evaluation results for burnability, and evaluation results for dry etching resistance are shown in Tables 10, 11, and 12, respectively.
표10에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 거의 현상결함을 가지지 않는 레지스트 필름을 각각 제공한다. 반대로, 질소함유염기화합물(C) 및 계면활성제(D)의 적어도 하나에 함유되어 있지 않는 비교예1c 및 2c에서 얻어진 조성물은 현상결함이 낮다.As shown in Table 10, the photosensitive resin composition according to the present invention each provides a resist film having almost no development defect. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 1c and 2c which are not contained in at least one of the nitrogen-containing base compound (C) and the surfactant (D) have low development defects.
표11에서 나타나는 바와 같이. 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 잔류필름 비율, 해상도 및 프로파일이 매우 높다. 반대로, 비교예3c 및 4c에서 얻어진 조성물은 해상도 및 프로파일이 낮다.As shown in Table 11. The photosensitive resin composition according to the present invention has a very high residual film ratio, resolution and profile, respectively. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 3c and 4c have low resolution and profile.
표12에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 우수한 드라이에칭저항성을 가지는 레지스트 필름을 각각 제공한다. 반대로, 비교예3c 및 4c의 조성물로 부터 얻어진 레지스트 필름은 불충분한 드라이에칭저항성을 가졌다.As shown in Table 12, the photosensitive resin composition according to the present invention each provides a resist film having excellent dry etching resistance. In contrast, the resist films obtained from the compositions of Comparative Examples 3c and 4c had insufficient dry etching resistance.
본 발명을 화학식(Ⅰd)으로 나타낸 부분구조를 가지는 중합체가 사용된 하기 실시예를 참조로 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되어 구성되지 않는다.The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples in which polymers having a partial structure represented by formula (Id) are used. However, the present invention is not limited to these examples.
(합성예1d)Synthesis Example 1d
(중합체(a-1d)의 합성)Synthesis of Polymer (a-1d)
환류냉각기 및 리이비히냉각기가 설치된 2.5ℓ 반응 용기에 780g의 페놀 및 118g의 톨루엔을 넣었다. 함량을 환류하면서 170℃에서 가열하여, 110g의 톨루엔을 증류하였다. 시스템을 300ppm의 물함량을 가질 때까지 탈수소화하였다. 계속해서, 시스템을 70℃로 냉각해서, 2.6g의 트리플루오르화붕소/페놀 혼합ㅂ물을 첨가하였다. 이 반응 혼합물의 온도를 170℃로 유지시키고, 258g의 200ppm(상품명, "니세키 폴리부타디엔B-1000" 닙폰페트로케미칼(주)제)의 물함량을 가지는 폴리부타디엔을 1시간 동안 점차 적하하였다. 첨가 완료 후에, 반응 혼합물을 1시간 동안 70℃에서 교반하였다. 그리고 나서, 쿄와케미칼(주)제의 8g의 히드로탈시트 화합물(상품명: "KW-1000")을 첨가하여, 반응 혼합물을 30분 동안 교반하여, 촉매를 불활성하였다. 반응 혼합물을 셀라이트로 도포된 여과지를 통해 여과하였다. 그렇게 얻어진 깨끗한 여과물을 감압하의 200℃에서 증류하여, 280g의 중합체Ad'를 얻었다.780 g of phenol and 118 g of toluene were placed in a 2.5 L reaction vessel equipped with a reflux condenser and a Liebich cooler. The content was heated at 170 ° C. under reflux to distill 110 g of toluene. The system was dehydrogenated until it had a water content of 300 ppm. The system was then cooled to 70 ° C. and 2.6 g of boron trifluoride / phenol mixture was added. The temperature of the reaction mixture was maintained at 170 ° C, and polybutadiene having a water content of 258 g of 200 ppm (trade name, "Niseki Polybutadiene B-1000" Nippon Petrochemical Co., Ltd.) was gradually added dropwise for 1 hour. After the addition was completed, the reaction mixture was stirred at 70 ° C. for 1 hour. Then, 8 g of a hydrotalcite compound (trade name: "KW-1000") manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd. was added, and the reaction mixture was stirred for 30 minutes to inactivate the catalyst. The reaction mixture was filtered through filter paper applied with celite. The clean filtrate thus obtained was distilled at 200 ° C. under reduced pressure to obtain 280 g of a polymer Ad ′.
200g t-부탄올의 중합체 100g 및 규조토에 지지된 3.5g의 니켈촉매를 용해함으로서 제조된 용액을 1ℓ 용량을 가지는 오토클래이브로 넣었다. 오토클래이브의 대기를 질소 몇 번, 수소 몇 번 대체하였다. 그런 후에, 오토클래이브 내의 수소압을 50㎏/㎠으로 조정하여, 성분을 교반하면서 가열하고, 10시간 동안 200℃로 두었다.The solution prepared by dissolving 100 g of polymer of 200 g t-butanol and 3.5 g of nickel catalyst supported on diatomaceous earth was placed in an autoclave with a 1 L capacity. The atmosphere of the autoclave was replaced several times with nitrogen and several times with hydrogen. Thereafter, the hydrogen pressure in the autoclave was adjusted to 50 kg / cm 2, the components were heated while stirring and left at 200 ° C. for 10 hours.
냉각 후에, 결과로 얻은 반응 혼합물을 여과하여 촉매를 제거하였다. 여과물을 물의 중량으로 10폴드로 적하하여 중합체를 침전시켰다. 침전된 중합체를 모아서, 50℃에서 진공건조하여, 85g의 중합체Ad"를 얻었다. 이 중합체Ad"는 4,210의 중량평균분자량을 가졌다. 그의 페놀핵의 수소첨가도를 IR 및 NMR 분광광도계를 토해 계산하여, 95%가 되는 것을 발견하였다.After cooling, the resulting reaction mixture was filtered to remove the catalyst. The filtrate was dropped into 10 folds by weight of water to precipitate the polymer. The precipitated polymer was collected and dried in vacuo at 50 ° C. to give 85 g of polymer Ad ″. The polymer Ad ″ had a weight average molecular weight of 4,210. The hydrogenation degree of the phenol nucleus was calculated by IR and NMR spectrophotometer and found to be 95%.
계속해서, 53g의 중합체Ad" 및 30g의 1,2-시클로헥산디카르복실산무수물을 삼구플라스크에 넣었다. 거기에 300㎖ THF를 첨가하여, 이들 성분을 용해하였다. 이 용액에 수산화나트륨 21g을 점차 적하하여, 6시간 동안 40℃에서 혼합물을 반응시켰다. 결과로 생성된 반응 혼합물을 물에 부어서, 결정화하였다. 반응 하지 않고 남아있는 반응 생성물을 제거한 후에, 결정을 여과에 의해 추출하여, 50℃에서 진공건조시켜서 47g의 중합체Ad"를 얻었다. 이 중합체Ad"는 5,400의 중량평균분자량을 가졌다.Subsequently, 53 g of polymer Ad "and 30 g of 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride were placed in a three-necked flask. 300 ml THF was added thereto to dissolve these components. 21 g of sodium hydroxide was added to this solution. The mixture was added dropwise gradually and the mixture was allowed to react for 6 hours at 40 ° C. The resulting reaction mixture was poured into water and crystallized, after removal of the remaining reaction product without reaction, the crystals were extracted by filtration and 50 ° C. Drying in vacuo afforded 47 g of polymer Ad ". This polymer Ad "had a weight average molecular weight of 5,400.
더욱이, 중합체Ad" 20g 및 염화티오닐 22㎖을 1시간 동안 환류하였다. 과량의 염화티오닐을 제거하여, 잔류고체를 90㎖의 THF에 용해하였다. 용액에 8.1g의 포타슘t-부톡시드를 점차 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 6시간 동안 환류하여, 계속해서 냉각하고, 물로 부었다. 얻어진 고체를 여과에 의해 모아서, 몰로 씻고, 진공하에서 건조시켰다. 이 정제 반응 생성물을 n-핵산으로 재결정하여, 본 발명에 따른 중합체(a-1d)를 얻었다. 이 중합체(a-1d)는 5,860의 중량평균뷴저령 및 2.5의 분산도를 가졌다.Furthermore, 20 g of the polymer Ad "and 22 ml of thionyl chloride were refluxed for 1 hour. The excess solid was removed to dissolve the residual solid in 90 ml of THF. 8.1 g of potassium t-butoxide was added to the solution. The reaction mixture was refluxed for 6 hours, continued to cool and poured into water The solid obtained was collected by filtration, washed with molar and dried under vacuum The purified reaction product was recrystallized from n-nucleic acid And Polymer (a-1d) according to the present invention, the polymer (a-1d) had a weight average Kb of 5,860 and a dispersion degree of 2.5.
(합성예 2d)Synthesis Example 2d
(중합체(a-5d)의 합성)Synthesis of Polymer (a-5d)
THF 80g에 합성예1d에서 얻어진 중합체Ad"' 20g을 용해하였다. 용해된 중합체를 5.2g의 3,4-히드로-2H-피란으로 반응하였다. 반응 생성물을 헥산으로 응고시켜 본 발명에 따른 중합체(a-5d)를 얻었다. 이 중합체(a-5d)는 5,840의 중량평균분자량 및 2.5의 분산도를 가졌다.20 g of the polymer Ad "'obtained in Synthesis Example 1d was dissolved in 80 g of THF. The dissolved polymer was reacted with 5.2 g of 3,4-hydro-2H-pyran. The reaction product was solidified with hexane to prepare the polymer according to the present invention ( a-5d) This polymer (a-5d) had a weight average molecular weight of 5,840 and a degree of dispersion of 2.5.
(합성예 3d)Synthesis Example 3d
(중합체(a-8d)의 합성)Synthesis of Polymer (a-8d)
푸마르산무수물을 1,2-시클로헥산디카르복실산ㄴ무수물 대신에 사용하는 것을 제외하고는 합성예1d에서와 동일한 공정으로 행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 중합체(a-8d)를 얻었다. 이 중합체(a-8d)는 3,360의 중량평균분자량 및 2.1의 분산도를 가졌다.The same process as in Synthesis Example 1d was carried out except that fumaric anhydride was used instead of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride. Thus, a polymer (a-8d) according to the present invention was obtained. This polymer (a-8d) had a weight average molecular weight of 3,360 and a degree of dispersion of 2.1.
(실시예1d 내지 4d 및 비교예1d 내지 4d)(Examples 1d to 4d and Comparative Examples 1d to 4d)
(감광성수지 조성물의 제조)(Production of Photosensitive Resin Composition)
감광성수지 조성물을 표1에 나타낸 성분으로부터 제조하였다. 즉, 사용된 성분은 합성예1d 내지 3d에서 합성된 중합체(a-1), (a-5d) 및 (a-8d) 및 합성예5 및6에서 합성된 중합체(b-1) 및 (b-2)로부터 선택된 중합체; 광산발생제로서 트리페닐술포늄트리플래이트(PAG-1); 합성예4에서 합성된 산분해성 저분자화합물; 질소함유 염기화합물; 계면활성제; 및 용매를 사용하였다. 표13에서, 점선은 성분이 생략된 것을 의미한다.The photosensitive resin composition was prepared from the components shown in Table 1. Namely, the components used were polymers (a-1), (a-5d) and (a-8d) synthesized in Synthesis Examples 1d to 3d and polymers (b-1) and (b) synthesized in Synthesis Examples 5 and 6; A polymer selected from -2); Triphenylsulfonium triflate (PAG-1) as a photoacid generator; Acid-decomposable low molecular weight compounds synthesized in Synthesis Example 4; Nitrogen-containing basic compounds; Surfactants; And solvents were used. In Table 13, the dotted line means that the component is omitted.
성분을 함께 혼합하여 혼합물을 0.1㎛테프론필터를 통해 여과하여 감광성수지 조성물을 제조하였다.The components were mixed together and the mixture was filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a photosensitive resin composition.
상분을 사용할 경우, 하기 각각의 양으로 혼합하였다.When using a phase, it was mixed in each of the following amounts.
중합체 9.0g9.0g polymer
광산발생제 0.10gPhotoacid Generator 0.10g
산분해성저분자 화합물 1.0gAcid Degradable Low Molecular Weight Compound 1.0g
질소함유 염기화합물 0.01g0.01 g of nitrogen-containing basic compounds
계면활성제 0.003g0.003 g of surfactant
용매 55.12gSolvent 55.12 g
그렇게 제조된 감광성수지 조성물을 상기 실시예와 동일한 공정으로 현상결함수, 레지스트의 화상성, 및 드라이에칭저항성을 평가하였다. 현상결함의 평가결과, 화상성의 평가결과, 및 드라이에칭저항성에 대한 평가결과를 표14, 15 및 16에 각각 나타내였다.The photosensitive resin composition thus prepared was evaluated in the same manner as in the above-described Example to develop defects, to imageability of resist, and to dry etching resistance. The evaluation results of the development defects, the evaluation results of the imageability, and the evaluation results of the dry etching resistance are shown in Tables 14, 15, and 16, respectively.
표14에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각 거의 현상결함의 없는 레지스트 필름을 제공한다. 반대로, 질소함유염기화합물(C) 계면활성제(D)의 적어도 하나를 포함하지 않는 비교예1 및 2에서 얻어진 조성물은 현상결함에서 낮다.As shown in Table 14, the photosensitive resin compositions according to the present invention each provide a resist film almost free of development defects. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 1 and 2 which do not contain at least one of the nitrogen-containing base compound (C) surfactant (D) are low in developing defects.
표15에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 각각, 잔류필름비율, 해상도 및 프로파일에서 매우 높다. 반대로, 비교예3 및 4에서 얻어진 조성물은 특히 해상도 및 프로파일에서 낮다.As shown in Table 15, the photosensitive resin composition according to the present invention is very high in residual film ratio, resolution and profile, respectively. In contrast, the compositions obtained in Comparative Examples 3 and 4 are particularly low in resolution and profile.
표16에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성수지 조성물은 우수한 드라이에칭저항성을 가지는 레지스트 필름을 제공한다. 반대로, 비교예3 및 4의 조성물로부터 얻어진 레지스트 필름은 불충분한 드라이에칭저항성을 가졌다.As shown in Table 16, the photosensitive resin composition according to the present invention provides a resist film having excellent dry etching resistance. In contrast, the resist films obtained from the compositions of Comparative Examples 3 and 4 had insufficient dry etching resistance.
상기 나타내는 바와 같이, 본 발명의 포지티브 감광성수지 조성물은 ArF엑시머레이저광에 노광할 때, 현상결함이 거의 없고, 잔류필름비율, 패턴프로파일 및 해상도에 만족스럽다. 더욱이, 그로부터 얻어진 레지스트 필름은 우수한 드라이에칭저항성을 가진다. 따라서, 조성물은 반도체소자를 생산하기 위해 필수적인 미세패턴을 형성하기는데 효율적으로 사용될 수 있다.As indicated above, the positive photosensitive resin composition of the present invention is almost free from development defects when exposed to ArF excimer laser light, and is satisfactory in the residual film ratio, pattern profile and resolution. Moreover, the resist film obtained therefrom has excellent dry etching resistance. Thus, the composition can be efficiently used to form the micropatterns essential for producing semiconductor devices.
그의 실시예를 참조로 본 발명을 더욱 상세하게 기재하여, 다양한 변화 및 변형이 그의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 용이하게 행해질 수 있다.Having described the invention in more detail with reference to its embodiments, various changes and modifications can be readily made without departing from its spirit and scope.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP98-180868 | 1998-06-26 | ||
JP10180868A JP2000019733A (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Positive photosensitive resin composition |
JP98-186273 | 1998-07-01 | ||
JP10186271A JP2000019734A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Positive photosensitive resin composition |
JP98-186272 | 1998-07-01 | ||
JP10186272A JP2000019735A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Positive photosensitive resin composition |
JP98-186271 | 1998-07-01 | ||
JP10186273A JP2000019736A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Positive photosensitive resin composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000006477A true KR20000006477A (en) | 2000-01-25 |
Family
ID=27474960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990024279A KR20000006477A (en) | 1998-06-26 | 1999-06-25 | Positive photosensitive resin composition |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6159656A (en) |
EP (1) | EP0967522B1 (en) |
KR (1) | KR20000006477A (en) |
DE (1) | DE69905424T2 (en) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0952489B1 (en) * | 1998-04-22 | 2014-08-13 | FUJIFILM Corporation | Positive photosensitive resin composition |
JP3969909B2 (en) * | 1999-09-27 | 2007-09-05 | 富士フイルム株式会社 | Positive photoresist composition |
KR20010040187A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-15 | 무네유키 가코우 | Positive photoresist composition |
JP3802732B2 (en) * | 2000-05-12 | 2006-07-26 | 信越化学工業株式会社 | Resist material and pattern forming method |
JP4253423B2 (en) * | 2000-06-14 | 2009-04-15 | 富士フイルム株式会社 | Positive resist laminate |
US6692897B2 (en) * | 2000-07-12 | 2004-02-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive resist composition |
KR100719426B1 (en) * | 2000-08-29 | 2007-05-18 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | Composition Having Refractive Index Sensitively Changeable by Radiation and Method for Forming Refractive Index Pattern |
ATE394707T1 (en) * | 2000-12-04 | 2008-05-15 | Ciba Holding Inc | ONIUM SALTS AND THEIR USE AS LATEN ACIDS |
KR100795109B1 (en) * | 2001-02-23 | 2008-01-17 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive Photosensitive Composition |
TWI226973B (en) * | 2001-03-19 | 2005-01-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
US6927009B2 (en) * | 2001-05-22 | 2005-08-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Positive photosensitive composition |
KR100973799B1 (en) * | 2003-01-03 | 2010-08-03 | 삼성전자주식회사 | Photoresist composition for multi-micro nozzle head coater |
US6852465B2 (en) * | 2003-03-21 | 2005-02-08 | Clariant International Ltd. | Photoresist composition for imaging thick films |
JP4544085B2 (en) * | 2004-09-28 | 2010-09-15 | Jsr株式会社 | Positive radiation sensitive resin composition |
US20060204732A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Ink composition, inkjet recording method, printed material, method of producing planographic printing plate, and planographic printing plate |
US7247419B2 (en) * | 2005-04-11 | 2007-07-24 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Nanocomposite photosensitive composition and use thereof |
US7524606B2 (en) * | 2005-04-11 | 2009-04-28 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Nanocomposite photoresist composition for imaging thick films |
US20090036862A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Owens-Ilinois Healthcare Packaging Inc. | Multilayer plastic container and method of storing lyophilized products |
KR100922841B1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-10-20 | 제일모직주식회사 | Photosensitive polymers and resist composition including same |
HUE054943T2 (en) | 2008-06-06 | 2021-10-28 | Edwards Lifesciences Corp | Low profile transcatheter heart valve |
DE102014119634B4 (en) | 2014-05-05 | 2023-05-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | PROCESSES FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICES AND PHOTOLITOGRAPHIC MATERIAL |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5128232A (en) * | 1989-05-22 | 1992-07-07 | Shiply Company Inc. | Photoresist composition with copolymer binder having a major proportion of phenolic units and a minor proportion of non-aromatic cyclic alcoholic units |
JP3317576B2 (en) * | 1994-05-12 | 2002-08-26 | 富士写真フイルム株式会社 | Positive photosensitive resin composition |
EP0718317B1 (en) * | 1994-12-20 | 2000-02-23 | Olin Microelectronic Chemicals, Inc. | Photoresist compositions |
JP3433017B2 (en) * | 1995-08-31 | 2003-08-04 | 株式会社東芝 | Photosensitive composition |
JP2907144B2 (en) * | 1995-12-11 | 1999-06-21 | 日本電気株式会社 | Acid derivative compound, polymer compound, photosensitive resin composition using the same, and pattern forming method |
JP3962432B2 (en) * | 1996-03-07 | 2007-08-22 | 住友ベークライト株式会社 | Photoresist composition comprising a polycyclic polymer having acid labile pendant groups |
KR100195583B1 (en) * | 1997-04-08 | 1999-06-15 | 박찬구 | Copolymer of preparing the positive photoresist and the chemical amplified positive photoresist composition containing the same |
-
1999
- 1999-06-24 US US09/344,141 patent/US6159656A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-25 DE DE69905424T patent/DE69905424T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-25 EP EP99111963A patent/EP0967522B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-25 KR KR1019990024279A patent/KR20000006477A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0967522A1 (en) | 1999-12-29 |
DE69905424T2 (en) | 2003-11-20 |
DE69905424D1 (en) | 2003-03-27 |
EP0967522B1 (en) | 2003-02-19 |
US6159656A (en) | 2000-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20000006477A (en) | Positive photosensitive resin composition | |
JP3014350B2 (en) | Microlithographic resist composition | |
US5362600A (en) | Radiation sensitive compositions comprising polymer having acid labile groups | |
KR100777520B1 (en) | Radiation-Sensitive Resin Composition | |
JP3317576B2 (en) | Positive photosensitive resin composition | |
JP4425405B2 (en) | Positive radiation sensitive resin composition | |
EP1766474A2 (en) | Photoactive compounds | |
KR20010112583A (en) | Radiation-Sensitive Resin Composition | |
KR20020031321A (en) | Novel Onium Salts, Photoacid Generator, Resist Compositions, and Patterning Process | |
JP3290234B2 (en) | Positive photosensitive composition | |
JP3907197B2 (en) | Thiophene-containing photoacid generator for photolithography | |
JP2001188346A (en) | Radiation sensitive resin composition | |
US6455226B1 (en) | Photoresist polymers and photoresist composition containing the same | |
JP3997588B2 (en) | Radiation sensitive resin composition | |
JP3997590B2 (en) | Radiation sensitive resin composition | |
JPH10121029A (en) | Light absorber and chemically amplified positive resist material | |
JP5516212B2 (en) | Radiation-sensitive resin composition and polymer | |
JP3832790B2 (en) | Positive photosensitive resin composition | |
JP3841379B2 (en) | Positive photosensitive resin composition | |
JPH07271037A (en) | Positive ionization-sensitive radioactive resin composition | |
JP3194645B2 (en) | Positive photosensitive composition | |
JPH11327144A (en) | Positive photosensitive composition | |
JP2002202604A (en) | Radiation sensitive resin composition | |
JP3735945B2 (en) | Radiation sensitive resin composition | |
JP3925882B2 (en) | Positive photosensitive resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |